氧化铝载体alumina carrier
商品的形态和孔隙构造 商品氧化铝载体有粉末状的,但大多数均为已成型的。条状、球状、锭状的氧化铝多用作固定床反应器中催化剂的载体,微球状氧化铝载体大多用于流化床反应器中。也可制成特定催化过程所需的异形载体,如环状、三叶状、蜂窝状、纤维状(见氧化铝纤维)等。除固体之外,尚有氧化铝溶胶出售。选择氧化铝时重要的参数有晶型、纯度、比表面积、孔隙构造和堆密度等。α-氧化铝的比表面积很低(小于1m2/g),过渡态氧化铝的比表面积一般达10~102m2/g。成型的商品氧化铝载体多属多孔物质,孔径大小及其分布,对催化过程中反应物在催化剂颗粒内部的扩散性质有重要影响。细微孔隙的孔径可小于20┱,粗孔孔径则可达微米级,孔隙构造随品种而异。所有的过渡态氧化铝都或多或少地含有水,在表面上存在一些羟基和暴露的铝原子,从而表现出B酸和L酸的特征(见酸碱催化剂),它对氧化铝载体的性质有重要影响。表面酸性与制备条件有关,特别是与杂质离子及热处理温度有关。如卤素等负离子会增强氧化铝的表面酸性,酸性增强将促进氧化铝本身对烃类裂解、异构化反应的催化功能。
用途 ①负载催化活性组分。比表面积小的氧化铝(或只有少量的粗孔的材料),通常用于负载比活性很高的催化剂活性组分。用这类载体可以消除孔隙内的扩散效应,在以选择性氧化为目的的工艺中,可以减少深度氧化副反应。如乙烯氧化制环氧乙烷用的银催化剂即以 α-氧化铝为载体。比表面积大的氧化铝具有发达的孔隙构造,能使所负载的催化剂活性组分高度分散成微粒,并借助载体的阻隔作用,防止活性组分微粒在使用过程中烧结长大,是一类广泛使用的氧化铝载体。例如将贵金属钯、铂、铑等分散于氧化铝载体上制成加氢催化剂,可提高贵金属的利用率。②氧化铝表面酸性与所负载的活性组分构成双功能催化剂。如铂重整中用的铂-氧化铝催化剂,其中氧化铝既作为载体,也是催化剂活性组分之一。在某些情况下氧化铝载体与高分散度金属(如铂)间有强相互作用,可以影响金属的催化性质。
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