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大孔氧化铝的制备及其催化应用研究摘要：大孔氧化铝晶型结构多样，用途广泛，研究价值高，主要用于负载型和吸附型催化剂。
研究发现，大分子通过孔道进入活性位是废油加氢裂解反应的主控环节，大孔结构对废油加氢裂解具有重要的促进作用。
因此，调控氧化铝的结构是提高其催化活性的重要手段。
笔者通过研究不同的大孔氧化铝制备方法，对其催化应用方法进行了一系列阐述。
关键词：大孔氧化铝；制备；催化应用前言当前，氧化铝被广泛应用于加氢催化材料中，它不仅具有比表面积大、孔结构大、孔径分布广等优良的结构特征和物性，而且还具有优异的催化性能。
由于其优良的热液稳定性和化学性质，被广泛用作吸附剂、干燥剂和催化剂。
一、大孔氧化铝的合成（一）水热合成法热液合成是液体中的合成反应，如水溶液和液体，通常与其他合成方法结合使用。
通过将去离子水中的表面活性剂与酸或碱进行组合，再向其中添加无机铝，在高温下进行晶化，然后对产品进行清洗、过滤、干燥、焙烧和去除杂质，以获得结构化的大孔氧化铝。
Gan和其他人使用有机溶剂溶解其中的有机盐，然后在完全溶解后添加定量结构导体。
混合溶液被添加到高压反应器中进行热液反应。
实验表明，这种方法成功地制备了大孔氧化铝。
热液法具有反应系统稳定、反应条件温和、操作简单、实验重复性好等优点。
然而，由于使用压力反应器的要求，这种方法在某种程度上存在着安全风险。
与水热法不同，溶胶-凝胶法和硬模板法都是在常温下进行的，因此它们的研究和使用也更加的普遍[1]。
（二）扩孔剂法扩散器法是一种相对简单的方法，可以添加高温敏感物质，在高温、沉积或其他形成过程中容易分解，以获得孔径分布较大的材料。
加入这种对温度有响应的材料，其主要作用是扩大材料的孔隙尺寸，通过材料在烘烤过程中产生的裂隙，使材料通过孔道，从而增加其空隙度，从而实现对材料孔隙尺寸及孔道分布进行调控。
沈金云等人用草酸铵作为穿孔材料。
通过实验，他们发现草酸铵可能在孔扩张中发挥重要作用。
催化剂是化学反应中的重要角色，它可以加速反应速率，降低活化能，从而提高反应效率。
催化剂的有效性主要取决于它在反应中的表面活性和内部扩散的效率。
本文将通过举例说明催化剂孔内扩散中的构型扩散来深入探讨催化剂内部扩散的重要性。
1. 催化剂的孔内扩散催化剂通常具有孔隙结构，这些孔隙可以提供反应物分子的储存和传输通道。
在催化反应过程中，反应物分子需要通过催化剂的孔隙扩散到活性位点处进行反应。
孔内扩散对于催化剂的活性和选择性起着重要作用。
2. 构型扩散的概念构型扩散指的是催化剂内部的晶格结构发生变化，导致孔隙扩散通道的形貌和尺寸发生改变。
这种扩散过程可以影响反应物分子在孔隙中的传输速率和方向性，从而影响催化剂的活性。
3. 举例说明在工业催化生产中，常常使用氧化物催化剂来进行氧化反应。
氧化铝催化剂在乙烷氧化反应中具有重要应用。
研究表明，氧化铝催化剂的孔隙结构和构型扩散对于乙烷氧化反应的催化活性和选择性有着重要影响。
在氧化铝催化剂中，氧化铝晶格结构中存在着大量的缺陷和孔隙。
这些孔隙不仅可以提供反应分子的储存和传输通道，还可以作为活性位点的承载体。
然而，随着反应的进行，氧化铝催化剂的晶格结构会发生一定程度的构型扩散，孔隙结构和形貌会发生变化，这会影响反应物分子在孔隙中的扩散速率和方向性。
具体举例来说，在乙烷氧化反应中，反应物乙烷和氧气需要在氧化铝催化剂的孔隙中扩散到活性位点处进行氧化反应。
而氧化铝催化剂孔隙中的构型扩散会影响氧气和乙烷分子在孔隙中的传输速率和选择性。
如果构型扩散导致孔隙结构收缩，那么反应物分子在孔隙中的扩散速率会减慢，反应活性会降低；相反，如果构型扩散导致孔隙结构扩张，那么反应物分子在孔隙中的扩散速率会加快，反应活性会提高。
催化剂的孔内扩散中的构型扩散对于催化反应的活性和选择性都具有重要影响。
4. 结构改进针对催化剂孔内扩散中的构型扩散问题，科研人员可以通过调控催化剂的晶格结构和表面形貌来改变孔隙的结构和形貌，从而提高催化剂的活性和选择性。
催化剂多孔的作用原理
催化剂是促进化学反应的物质，而多孔的催化剂具备着更优异的反应性能和更高的催化效率。
这是因为多孔催化剂有着更大的表面积和更高的催化活性。
多孔催化剂是由一种或者多种的催化剂物质组成，其表面覆盖了许多可或不可见的小孔和裂缝。
在化学反应过程中，反应物需要吸附在多孔催化剂的表面上，并且在表面形成一个活性中心。
这个活性中心是催化剂对反应物进行催化的关键地方。
多孔催化剂的小孔和裂缝提供了大量的表面积，这使得催化剂对其他催化剂具有更高的反应率和更好的稳定性。
此外，多孔催化剂的表面也可以被功能化，控制孔径，从而调节反应的选择性。
因此，多孔催化剂不仅可以提高反应的效率，还可以调节反应的产物选择性。
在化学反应过程中，活性中心上的电子云的偏振和变化也可以发生，这导致了反应物和产物的分子中的化学键的删改。
这就是催化剂的关键作用——促进反应。
多孔催化剂通过表面的活性中心和吸附剂，有助于稳定中间反应产物的形成，提高了反应速率和产物选择性。
最后，多孔催化剂也可以用于吸附和分离材料的裂解，从而帮助制备
高质量的材料。
这些小孔和裂缝的大小往往可以被调节，以控制所吸附的分子的大小。
总之，多孔催化剂在化学反应中的作用机制非常重要。
它可以提高反应速率和产物选择性，并且可以控制反应的条件和催化剂的使用量。
因此，多孔催化剂的研究和探索将有助于开发更具有可持续性和环保性的高效工业催化剂。
活性氧化铝的生产及其改性作者：陈栋来源：《中国化工贸易·上旬刊》2017年第09期摘要：活性氧化铝是一种多孔、具有高分散度的固体物质，有很高的比表面积，其微孔结构具有催化作用所要求的特性，如吸附性能、表面酸性及热稳定性等。
活性氧化铝在工业上有着广泛的用途，主要用作干燥剂、吸附剂、催化剂以及催化剂载体。
氧化铝催化剂主要用于烯烃异构化反应以及氢和重氢的交换反应（即加氢与脱氢反应），也可作炼油装置酸气回收硫磺的新型催化剂。
此外氧化铝与各种金属以及金属氧化物组成的复合催化剂应用极为广泛。
本文分析了活性氧化铝的生产及其改性内容。
关键词：活性氧化铝；生产；改性活性氧化铝是优良的干燥剂，用作干燥剂的氧化铝要有大的比表面积，广泛应用的是直径为3～5、6～8mm 的球形粒子。
活性氧化铝能吸附大量的水蒸气，而且被水饱和的氧化铝很容易通过干燥的方法脱除物理吸附水而重复使用。
除干燥空气外，活性氧化铝还用于除去各种气体和有机液体中的水分，如用于酒精脱水。
活性氧化铝也是氨、氟化氢与砷的氧化物的良好吸附剂，作为高氟饮水的优质除氟剂与制酸工业的除砷剂已获得广泛应用。
1 活性氧化铝的生产活性氧化铝生产原料有两种，一种是由三水铝石或拜耳石生产的“快脱粉”，另一种是由铝酸盐或铝盐或二者同时生产的拟薄水铝石。
氧化铝是生产活性氧化铝球的主要原料，国外简称FCA，在国内因其是用快速脱水法生产的氧化铝粉，所以称为“快脱粉”。
“快脱粉”是氧化铝和ρ - 氧化铝的混合物，因生产条件的差别，含量各不相同。
氧化铝的技术关键在于快速脱水，通常是在流化床反应器内进行的，由燃烧气体或液体控制床层温度。
采用锥形反应器，从侧向加入干燥、粉碎后的氢氧化铝，在快速脱水炉内闪速焙烧0.1～1s，制得氧化铝的混合物。
拟薄水铝石的生产方法。
天然或人工生产的一水氧化铝和三水氧化铝，因比表面积低、孔容小、活性低，不能用来做干燥剂、吸附剂、催化剂和催化剂载体。
必须将一水氧化铝或三水氧化铝加工成拟薄水铝石。
氧化铝分子筛的孔径简介氧化铝分子筛是一种重要的多孔材料，具有特殊的结构和孔径大小，被广泛用于催化剂、吸附剂和分离剂等领域。
其孔径大小对于其应用性能具有重要影响。
本文将介绍氧化铝分子筛的孔径测量方法、孔径调控手段以及不同孔径大小对其应用性能的影响。
一、氧化铝分子筛的孔径测量方法氧化铝分子筛的孔径大小由其内部排列的孔道结构决定。
下面介绍几种常用的孔径测量方法：1. 氦气吸附法氦气吸附法是一种常用的测量孔径的方法。
它基于氦气分子的尺寸较小，可以在分子筛孔道中发生吸附反应。
通过测量氦气在吸附过程中的体积和压力变化，计算得到孔径大小。
2. 物理吸附法物理吸附法常用的方法包括低温液体氮吸附法和氩气吸附法。
这些方法基于不同温度下氮气或氩气在孔道内的吸附行为，通过测量吸附量和压力变化计算得到孔径大小。
3. 氮气吸附-脱附法氮气吸附-脱附法是一种常用的孔径测量方法，通过测量孔道内氮气的吸附量和脱附量来获取孔径大小。
由于氮气分子较大，相对于氧化铝分子筛的孔径来说，更容易被阻挡在孔道入口处，因此可以用来测量较大孔径的分子筛。
二、孔径调控手段氧化铝分子筛的孔径大小对于其应用性能具有重要影响。
因此，研究人员通过不同的方法来调控和控制氧化铝分子筛的孔径大小。
1. 模板剂法模板剂法是一种常用的孔径调控手段，通过在氧化铝分子筛合成过程中添加模板剂来控制孔径大小。
模板剂会在合成过程中与氧化铝产生相互作用，并决定产物孔径大小。
通过选择不同的模板剂，可以调控氧化铝分子筛的孔径。
2. 气相调控法气相调控法是一种通过调控气氛组成和温度来控制氧化铝分子筛孔径的方法。
不同气氛、不同温度下，分子筛合成过程中的物理和化学反应会有所不同，从而影响孔径的形成。
3. 择形剂法择形剂法是一种通过选择特定的择形剂来调控氧化铝分子筛的孔径大小。
择形剂可以在合成过程中与氧化铝发生特殊的相互作用，导致特定孔径大小的产生。
三、不同孔径对应用性能的影响氧化铝分子筛的孔径大小对于其应用性能具有重要影响。
200微米超细氧化铝是一种常用的催化剂载体材料，具有很高的比表面积和孔容量，是许多催化反应中的理想选择。
本文将从以下几个方面介绍200微米超细氧化铝的特性及其在催化剂领域的应用。
一、200微米超细氧化铝的特性1. 比表面积大200微米超细氧化铝具有很高的比表面积，这主要归功于其细小的颗粒大小和丰富的微孔结构。
比表面积大意味着更多的活性位点可以暴露在外表面上，从而提高催化剂的催化性能。
2. 孔容量大200微米超细氧化铝的孔容量也比较大，这使得其可以有效地承载催化剂活性物质，增加催化反应的活性。
孔容量的大小也直接影响着200微米超细氧化铝的吸附性能，使得其在气体吸附和催化反应中表现出色。
3. 热稳定性好200微米超细氧化铝具有良好的热稳定性，能够在高温下保持稳定的物理和化学性质。
这使得其在高温催化反应中表现出色，如汽油裂解和化学气相沉积等。
二、200微米超细氧化铝在催化剂领域的应用1. 环氧烷基化反应环氧烷基化反应是一种重要的有机合成反应，常用于生产农药、医药等产品。
200微米超细氧化铝作为载体材料，能够有效地支撑金属催化剂，提高其分散性和稳定性，从而提高环氧烷基化反应的选择性和收率。
2. 甲醇转化制备烯烃甲醇转化制备烯烃是一种重要的工业化学过程，而200微米超细氧化铝则常用作载体材料，能够承载多种催化剂，如钼、钴等，提高其催化活性和稳定性，从而提高甲醇转化制备烯烃的效率和产率。
3. 低温催化氧化低温催化氧化是一种重要的环境保护反应，能够将废气中的有害物质氧化为无害物质。
200微米超细氧化铝可以作为载体材料，在催化剂的表面提供足够的活性位点，从而加速氧化反应的进行，降低反应温度，提高能源利用率。
三、200微米超细氧化铝的制备方法1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是制备200微米超细氧化铝的常用方法之一。
选择合适的氧化铝前驱体，如铝硝酸盐或铝醇酸盐等，溶解于适当的溶剂中，形成溶胶；然后通过加热或加入催化剂等方法，使溶胶发生凝胶化反应，形成氧化铝凝胶；将氧化铝凝胶经过洗涤、干燥等步骤，得到200微米超细氧化铝粉末。
２０１５年２月第２３卷第２期 工业催化ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＣＡＴＡＬＹＳＩＳ Ｆｅｂ．２０１５Ｖｏｌ．２３ Ｎｏ．２催化剂制备与研究收稿日期：２０１４－０８－２６；修回日期：２０１４－１１－０２作者简介：李国印，１９７０年生，男，河南省滑县人，硕士，工程师，研究方向为新型催化剂及其载体的研发。
通讯联系人：李国印。
直链烷烃脱氢催化剂载体制备新工艺李国印 ，俞 杰（江苏晶晶新材料有限公司，江苏宿迁２２３６００）摘 要：研究了以ＮａＡｌＯ２－Ａｌ２（ＳＯ４）３为原料制备直链烷烃脱氢催化剂载体的工艺，考察ｐＨ交替变化对直链烷烃脱氢催化剂载体孔结构的影响，采用ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＤＴＧ、ＤＴＡ、氮吸附－脱附仪和压汞仪等对载体的晶相、粒子形态、结晶水含量、比表面积及孔分布进行表征。
结果表明，ｐＨ交替变化使拟薄水铝石晶粒尺寸增加，结晶水含量降低，制备出孔容≥１．２ｍＬ·ｇ－１、比表面积≤１５０ｍ２·ｇ－１和堆积密度≤０．３２ｇ·ｍＬ－１的具有双孔分布的直链烷烃脱氢催化剂载体γ型氧化铝。
酸性条件下，大量细小无定形氧化铝迅速溶解，有利于更多细小拟薄水铝石颗粒形成；碱性条件下，这些迅速溶解的无定型氧化铝附着在拟薄水铝石颗粒上，使拟薄水铝石一次粒子逐步长大，结晶度增加。
关键词：催化剂工程；直链烷烃脱氢；催化剂载体；晶粒尺寸；比表面积；孔分布ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８ １１４３．２０１５．０２．００７中图分类号：ＴＱ４２６．６５；Ｏ６４３．３６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８ １１４３（２０１５）０２ ０１１６ ０５Ａｎｅｗｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｃａｒｒｉｅｒｓｆｏｒｓｔｒａｉｇｈｔ ｃｈａｉｎａｌｋａｎｅｓｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｃａｔａｌｙｓｔＬｉＧｕｏｙｉｎ，ＹｕＪｉｅ（ＪｉａｎｇｓｕＪｉｎｇｊｉｎｇＮｅｗＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｕｑｉａｎ２２３６００，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｃａｒｒｉｅｒｓｆｏｒｔｈｅｓｔｒａｉｇｈｔ ｃｈａｉｎａｌｋａｎｅｓｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｃａｔａｌｙｓｔｕｓｉｎｇＮａＡｌＯ２ Ａｌ２（ＳＯ４）３ａｓｔｈｅｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｐＨｖａｌｕｅｃｈａｎｇｅｏｎｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｃａｒｒｉｅｒｓｆｏｒｓｔｒａｉｇｈｔ ｃｈａｉｎａｌｋａｎｅｓｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｃａｔａｌｙｓｔｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｐｈａｓｅｓ，ｐａｒｔｉｃｌｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ，ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ，ｓｕｒｆａｃｅａｒｅａａｎｄｐｏｒｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＸＲＤ，ＴＥＭ，ＤＴＧ，ＤＴＡ，ｎｉｔｒｏｇｅｎａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｍｅｒｃｕｒｙｐｏｒｏ ｓｉｍｅｔｒｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｐＨｖａｌｕｅｃｈａｎｇｅｍａｄｅｐｓｅｕｄｏｂｏｅｈｍｉｔｅｇｒａｉｎｓｉｚｅｉｎｃｒｅａｓｅａｎｄｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｄｅｃｒｅａｓｅ．Ａｓｔｒａｉｇｈｔ ｃｈａｉｎａｌｋａｎｅｓｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｃａｔａｌｙｓｔｃａｒｒｉｅｒγ Ａｌ２Ｏ３ｗｉｔｈｐｏｒｅｖｏｌｕｍｅ≥１．２ｍＬ·ｇ－１，ｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ≤１５０ｍ２·ｇ－１，ｂｕｌｋｄｅｎｓｉｔｙ≤０．３２ｇ·ｍＬ－１ａｎｄｄｏｕｂｌｅｐｏｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄ．Ｕｎｄｅｒａｃｉｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｔｉｎｙａｍｏｒｐｈｏｕｓａｌｕｍｉｎａｗａｓｑｕｉｃｋｌｙｄｉｓｓｏｌｖｅｄ，ｗｈｉｃｈｗａｓｃｏｎｄｕｃｉｖｅｔｏｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｍｏｒｅｓｍａｌｌｐｓｅｕｄｏｂｏｅｈｍｉｔｅｐａｒｔｉｃｌｅｓ；ｕｎｄｅｒａｌｋａｌｉｎｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｒａｐｉｄｌｙｄｉｓｓｏｌｖｅｄａｍｏｒｐｈｏｕｓａｌｕｍｉｎａｃｏｕｌｄｄｅｐｏｓｉｔｏｎｐｓｅｕｄｏｂｏｅｈｍｉｔｅｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｍｏｔｅｄｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅａｎｄｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙｏｆｐｓｅｕｄｏｂｏｅｈｍｉｔｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｔａｌｙｓｔｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｓｔｒａｉｇｈｔ ｃｈａｉｎａｌｋａｎｅｓｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ；ｃａｔａｌｙｓｔｓｕｐｐｏｒｔ；ｇｒａｉｎｓｉｚｅ；ｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ；ｐｏｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８ １１４３．２０１５．０２．００７ＣＬＣｎｕｍｂｅｒ：ＴＱ４２６．６５；Ｏ６４３．３６ Ｄｏｃｕｍｅｎｔｃｏｄｅ：Ａ ＡｒｔｉｃｌｅＩＤ：１００８ １１４３（２０１５）０２ ０１１６ ０５ ２０１５年第２期 李国印等：直链烷烃脱氢催化剂载体制备新工艺 １１７ 直链正构烷烃催化脱氢制相应单烯烃是脱氢法生产直链烷基苯的核心工艺［１］。
氧化铝分子筛孔容
氧化铝分子筛是一种高效的吸附材料，在化学反应和分离过程中具有广泛的应用。
其中，其孔容是一个重要的性能指标。
氧化铝分子筛的孔容是指其内部孔道的总体积。
这些孔道是由氧化铝分子筛的骨架结构形成的，其大小和形状决定了其吸附和分离的性能。
孔径一般从几个埃到几十个埃不等，其中微孔的直径小于2纳米，介孔的直径在2-50纳米之间。
氧化铝分子筛的孔容受到多种因素的影响，包括其晶体结构、合成方法、热处理条件等。
一般来说，孔容越大，其吸附性能越好，但同时也会降低其选择性。
因此，在应用中需要根据具体情况选择不同孔容的氧化铝分子筛。
目前，氧化铝分子筛的孔容已经可以通过合成方法的优化和晶体结构的调控等手段进行增大，从而提高其吸附和分离性能。
未来随着技术的不断进步，氧化铝分子筛的孔容还将继续得到提高，进一步拓展其应用范围。
- 1 -。
- -不同扩孔方法对催化剂载体氧化铝孔结构的影响李广慈，赵会吉，赵瑞玉，刘晨光(中国石油大学重质油国家重点实验室 CNPC 催化重点实验室，青岛 266555)收稿日期：2009-05-15；修改稿收到日期：2009-07-30。
作者简介：李广慈，博士生，主要从事重质油加氢催化剂制备的研究工作。
基金项目：重质油国家重点实验室应用基础研究资助项目。
1 前 言加氢精制是石油加工的重要过程之一，利用加氢精制催化剂可以降低原料油中的杂质含量，改善油品质量及减少对环境的污染[1]。
活性氧化铝是加氢精制催化剂最常用的载体，它对催化剂的活性、选择性和稳定性有着很重要的影响。
它能增加催化剂有效表面并提供适合特定反应的孔结构，从而提高催化剂的活性和选择性。
并能使活性组分分散性增加，提高催化剂的稳定性。
随着原油重质化的日趋严重[2-3]，传统的小孔氧化铝已无法满足生产要求，人们越来越重视介孔和大孔活性氧化铝的生产。
大的孔径可以降低有机大分子堵孔和在外表面沉积的可能性[4]，使大部分杂质可以进入催化剂内部，从而增强催化剂的催化性能。
同时，大的孔体积可以提高杂质在催化剂内部的沉积量，从而延长催化剂的使用寿命。
氧化铝扩孔的方法很多[5]，主要有扩孔剂法、助剂(或烧结剂)法、水热处理法等。
胡大为等[6]通过在拟薄水铝石中加入不同的烧结剂，制得了可几孔径大于14 nm 、孔体积为0.8～0.9 mL/g 的大孔径氧化铝载体。
并且认为，在载体焙烧过程中有杂质离子进入到Al —O 键形成的网络中，打断了Al —O 键，形成断网，从而降低了载体的表面张力，使孔壁塌陷导致孔径增大。
康小洪等[7]用炭黑粉作扩孔剂，考察不同的炭黑粉对氧化铝孔分布的影响。
结果表明，炭黑粉可以使氧化铝的孔径分布更集中，孔径和孔体积随着炭黑粉用量的增加而增加。
通过调变炭黑粉的用量可以得到具有双孔分布的氧化铝。
本课题分别采用扩孔剂法和水热处理法对氧化铝载体进行扩孔改性来增大其孔体积和孔径，通过改变扩孔剂配方、加入量和水热处理时间，详细考察了不同方法对氧化铝孔结构的影响，并制备了具有较大孔径和孔体积的活性氧化铝。
2 实 验2.1 物理扩孔法采用湿法混捏，将50 g 拟薄水铝石(烟台恒辉化工公司生产)、2 g 田菁粉、一定量的扩孔剂(均为分析纯)和质量分数为20%的乙酸水溶液混合，混捏，挤条成型。
自然晾干后，在110 ℃干燥6 h ，然后放入马弗炉中，在空气气氛下保持升温速率5 ℃/min ，800 ℃下焙烧4 h ，得到系列载体。
2.2 NH 4HCO 3法将5 g 拟薄水铝石置入内衬聚四氟乙烯的高压釜中，加入pH 值为10.5的碳酸氢铵水溶液，控制n (HCO - )/n (Al 3+)=0.75。
搅拌均匀，在室温下老化48 h ，分别在90 ℃和150 ℃下保持12 h 后取出，110 ℃干燥6 h ，在空气气氛下保持升温速率5 ℃/min ，600 ℃焙烧4 h ，得到活性氧化铝。
摘要 分别采用扩孔剂法和水热处理法对氧化铝载体进行处理，考察不同扩孔方法对氧化铝载体孔结构的影响。
结果表明，采用不同的扩孔剂对氧化铝孔结构影响不同。
扩孔剂聚丙烯酰胺加入量(w )为15%、800 ℃焙烧后可得到平均孔径为14.3 nm 的氧化铝载体；加入一定量的扩孔剂NH 4HCO 3，控制n (HCO -)/n (Al 3+)=0.75，经高温焙烧后可制得平均孔径为10 nm 的介孔氧化铝；在140 ℃下对氧化铝进行水热处理，发现不同的水热处理时间对氧化铝孔结构有显著影响；同时孔结构随焙烧温度的不同呈规律性的变化。
关键词：氧化铝载体 扩孔剂 水热处理 孔结构33- 0 -2.3 水热处理法将拟薄水铝石放入马弗炉中，在空气气氛下保持升温速率5 ℃/min ,500 ℃焙烧4 h ，得到γ-Al 2O 3。
将活性氧化铝粉末置入500 mL 高压釜中，加入去离子水,140 ℃下保持不同时间，水热处理后,110 ℃干燥6 h ,600 ℃下焙烧4 h ，得到系列样品。
2.4 样品的表征在美国麦克公司Tristar 3000型低温氮吸附仪上测定载体的比表面积、孔体积和平均孔径，孔径分布由脱附曲线按BJH 模型计算得出。
采用日立S-4800冷场发射扫描电镜观察氧化铝的表观形貌，采用荷兰帕纳科(新型X ,Pert Pro MPD) X 射线衍射仪测定晶型结构。
3 结果与讨论3.1 不同扩孔剂及加入量对氧化铝孔结构的影响以不加扩孔剂的载体作参比，对四种不同扩孔剂的扩孔作用进行研究，所得载体的孔结构数据见表1，其中，四种扩孔剂的质量分数均为10%。
由表1可以看出，加入聚乙烯醇后，载体的孔径变小，10 nm 以上的孔所占的比例较小，没有达到扩孔的目的，这是因为其平均相对分子质量较小(MW1750)，分子的动力学直径也较小，焙烧后产生大量的微孔孔隙。
加入淀粉和炭黑(小于100目)后,5～10 nm 的孔有所增加，但5 nm 以下的小孔也相应增多，可能是因为这两者脱除后留下的空间比载体原有孔的孔径小，因此总体孔径呈下降趋势。
聚丙烯酰胺的加入显著增加了载体内5～10 nm 孔的数量，同时降低了小孔的比例,20 nm 以上的孔也有所增加，在表面积降低的同时增大了载体的孔径和孔体积。
扩孔剂加入后与氧化铝粉混捏、挤条成型，由于加入量较少，所以在成型过程中扩孔剂分子是被氧化铝粉颗粒所包裹。
经焙烧后，扩孔剂分子被氧化为气体而逸出，留下了之前所占的空间。
因此，载体孔结构的变化，一小部分是由于高温使一部分孔壁烧结、坍塌而形成大孔，更主要的是因扩孔剂的脱除所产生的氧化铝粉颗粒间的颗粒间隙。
所以，扩孔剂分子的动力学直径越大，造孔效果越好。
表1 不同扩孔剂对氧化铝孔结构的影响以聚丙烯酰胺为扩孔剂，考察扩孔剂的加入量对载体孔结构的影响。
添加不同量的扩孔剂后得到的载体孔结构数据见表2。
从表2可以看出，随着聚丙烯酰胺加入量的增加，载体平均孔径也随之增加，当加入扩孔剂的量达到15%时，制得的载体的平均孔径达到14.3 nm ，其中20 nm 以上的孔迅速增加，已超过总体的40%，但同时，比表面积有所降低。
当加入量为20%时，载体的比表表2 扩孔剂聚丙烯酰胺用量对氧化铝孔结构的影响面积进一步下降。
对于加氢脱金属催化剂来说[8]，要求比表面积一般为80～200 m 2/g ，孔体积为0.7～1.2 mL/g ，过低的比表面积不利于活性金属组分的分散。
3.2 加入NH 4HCO 3对氧化铝孔结构的影响Trimm D L 等[9]认为，利用NH 4HCO 3扩孔是一种较理想的扩孔方法，它有别于传统的扩孔剂法。
NH 4HCO 3和氢氧化铝在一定条件下发生晶化- -反应，生成一种被称为片钠铝石[NH 4Al(OH)2CO 3]的晶体，在随后的焙烧过程中发生分解并放出气体，从而达到扩孔的目的。
所以这是一种化学扩孔法，反应过程如下：加入pH 值为10.5的NH 4HCO 3溶液，在n ( HCO -3)/n (Al 3+)=0.75、反应时间12 h 的条件下，考察不同晶化温度( 90 ℃和150 ℃)对活性氧化铝孔结构的影响，结果见表3，其中以直接焙烧得到的氧化铝(未晶化)作参比。
从表3可以看出，碳酸氢铵的加入有助于增加最终氧化铝载体的孔径；随着晶化温度的升高，较小的孔逐渐减少，大于10 nm 的孔相应增多，孔体积和整体平均孔径变大。
Al(OH)3+NH 4+HCO 3 4Al(OH)2CO 3+H 2O2NH 4Al(OH)2CO 3 2O 3+2NH2CO 2+-△(1) (2)表3 晶化温度对氧化铝孔结构的影响不同晶化温度下氧化铝的电镜照片见图1。
从图1(a)和图1(b)可以看出，两者形成的二次粒子的大小相当，从图1(c)中则明显看到团聚较大的二次粒子，所以相应的颗粒间的空隙也较大，这与表3的结果一致。
这可能是因为较高的晶化温度更有利于片钠铝石晶体的生长，在随后的焙烧过程中产生大量的气体。
同时随着孔径的增大，孔体积也有一定增加，这与文献[10]的研究结果一致。
从图1(d)和图1(e)的放大照片中可以清晰地发现，90 ℃晶化后，出现了很多的氧化铝晶体；而150 ℃晶化后则纤维状较少，以絮状为主。
可能原因是，在低温时，拟薄水铝石和碳酸氢铵的反应较慢，反应不彻底，一部分拟薄水铝石晶体能够较好地沿着反应初期生成的纤维状碳酸铝铵定向生长，经高温焙烧后得到纤维状氧化铝。
而在温度较高时，拟薄水铝石和碳酸氢铵的反应较完全，所以在焙烧后没有发现纤维状氧化铝晶体。
3.3 水热处理时间对氧化铝孔结构的影响水热处理法是一种较常用的化学扩孔法，李俊诚等[11]在对氧化铝载体进行水热改性时发现，(a)20.0 μm(b)20.0 μm(c)20.0 μm(d)1.00 μm(e)1.00 μm图1 不同晶化温度下的氧化铝电镜照片(a) —未晶化；(b) —90 ℃晶化；(c) —150 ℃晶化；(d) —图(b)的放大照片；(e) —图(c)的放大照片- -处理后载体的表观形貌、晶相结构以及孔结构都发生了变化，并在处理温度140 ℃时制备出具有较大孔体积和比表面积的氧化铝载体。
Stanislous A 等[12]利用水热处理法制备了具有较大孔径的加氢脱金属催化剂，对过程的研究结果表明，载体孔结构的变化主要是因为γ-Al 2O 3的再水合过程，即。
经焙烧后的氧化铝在一定温度和压力下，发生水合反应，生成了粒度较大的拟薄水铝石晶体，从而形成了较大的颗粒间隙孔，增大了载体的孔径，随着处理温度的升高，孔径增大。
经过不同处理时间、600 ℃焙烧后活性氧化铝的孔结构数据见表4。
从表4可以看出，在140 ℃下处理2 h 后得到的载体，具有最大孔体积，达1.05 mL/g ，此时的平均孔径也达到24.3 nm 。
虽然在处理10 h 后的孔径最大，但孔体积和比表面积显著降低。
随着处理时间的增加，载体的孔径逐渐变小，相应的孔体积也在减小，比表面积并没有太大变化。
这可能是因为，水热处理改变了拟薄水铝石粒子大小及分散状态，生成较粗的二次颗粒，随着处理时间的延长，水合反应时间增加，生成的拟薄水铝石晶体的颗粒也会越来越大，产生了更大的颗粒间隙。
但这种具有较大孔道的织网结构很γ-Al 2O 3 2AlO(OH) γ-Al 2O 3+H 2O -H 2O表4 不同水热处理时间对氧化铝孔结构的影响不稳定，高温焙烧时随着水的脱出，氧化铝骨架发生坍塌，一部分孔道减小或消失，使得孔径和孔体积都有所降低。
处理时间较长时，微孔几乎全部消失，比表面积继续降低，虽然局部上出现了先减小后增大的趋势，但整体上没有太大变化。
从以上分析可以看出，水热处理可以有效地增大氧化铝载体的孔径和孔体积，当处理时间为2 h 时，扩孔效果最好，但比表面积减少明显。
