多孔γ-Al-,2-O-,3-粉體的制備研究.pdf

1、目前，γ-Al2O3作為催化劑載體，市場需求量很大。在石油化工的各類加氫、重整反應(yīng)中有80％用到γ-Al2O3作為催化劑或催化劑載體。因而希望制備出的γ-Al2O3粉體具備高比表面積、孔容以及合適的孔徑尺寸及其分布。然而很長時(shí)間以來，人們花費(fèi)大量的精力研究如何提高γ-Al2O3載體的比表面積，對孔結(jié)構(gòu)的研究有所忽略。這些年來，人們開始逐漸認(rèn)識到適宜孔結(jié)構(gòu)對載體性能的重要性，而且隨著氧化鋁載體的開發(fā)與研究的深入，人們對氧化鋁載體的孔結(jié)構(gòu)又

2、提出了新的要求。催化劑載體的孔徑可以為反應(yīng)物及其產(chǎn)物提供反應(yīng)通道，影響反應(yīng)的速度和效率。因此催化劑載體的孔結(jié)構(gòu)顯的尤其重要，但當(dāng)前孔結(jié)構(gòu)控制方面報(bào)道不多。目前主要采用加入水溶性有機(jī)物作為表面活性劑，利用其誘導(dǎo)和自組裝作用形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，最后煅燒除去有機(jī)物，達(dá)到對載體孔結(jié)構(gòu)調(diào)控的目的。常用的有機(jī)物有聚乙二醇，聚環(huán)氧乙烷等，但這些有機(jī)物價(jià)格昂貴。本課題從控制催化劑載體孔結(jié)構(gòu)方面著手，選用自然界天然的無毒性的且原料豐富的糖類有機(jī)物作為輔助劑，嘗

3、試通過制備方法的改進(jìn)和反應(yīng)物配比的調(diào)整，達(dá)到調(diào)控多孔氧化鋁的孔結(jié)構(gòu)的目的。 本論文用有機(jī)物（蔗糖）作為輔助劑，嘗試采用液相共結(jié)晶法和溶膠－凝膠法制備多孔γ-Al2O3粉體。液相共結(jié)晶法是以蔗糖和硫酸鋁銨為反應(yīng)原料，利用它們在水中的溶解特性，先使蔗糖和硫酸鋁銨在水中完全溶解，然后馬上再恒溫烘干共結(jié)晶析出，可在晶體尺度形成比例恒定的混合，最后煅燒前驅(qū)體而制備出多孔氧化鋁載體；而溶膠－凝膠法是以硝酸鋁、蔗糖為反應(yīng)原料，通過氨水調(diào)節(jié)pH

4、值制得溶膠，溶膠在空氣中放置老化成凝膠，利用鋁鹽與水發(fā)生水合作用及其蔗糖的羥基與鋁離子的作用而形成大分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，最后煅燒而制備出多孔γ-Al2O3粉體。本文通過對形成的多孔γ-Al2O3粉體進(jìn)行XRD分析，在SEM，TEM下觀察其微觀形貌，測定了粉體的BET比表面積、孔容及其孔徑尺寸等。得到如下結(jié)論： （1）在同配比下，隨著煅燒溫度的升高，兩種方法所得的多孔γ-Al2O3粉體的比表面積劇烈下降，孔容也隨溫度的升高而下降，而平均

5、孔徑尺寸大幅度增大，孔徑尺寸分布變寬； （2）不同配比下，前者方法得出了：在較低溫度下（700℃）下的煅燒，隨著加入蔗糖比例的增加，多孔γ-Al2O3粉體的比表面積逐漸下降，而其平均孔徑尺寸和孔容逐漸增加；而在更高溫度下（900℃）下煅燒，考慮到不同多孔γ-Al2O3粉體樣品的抗燒結(jié)性不同，沒有出現(xiàn)規(guī)律性變化；而后者方法得出了：在相同的煅燒條件下，隨著蔗糖含量的增加，多孔γ-Al2O3粉體的比表面積、孔容和平均孔徑尺寸逐漸增加。