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催化剂载体的发展前景展望

2019-06-28 17:26:22      点击:

催化剂载体的未来发展前景

        活性氧化铝载体是一类使用最为广泛的催化剂载体,且作为惰性固体催化剂载体,约占工业上负载型催化剂的70 %。氧化铝有多种形态,不仅不同形态有不同性质,即使同一形态也因其来源不同,而有不同的性质,如密度、孔隙结构、比表面积等。这些性质对于用做催化剂载体的氧化铝有重要的意义。氧化铝大多是从其氢氧化铝(又称水合氧化铝或氧化铝水合物)制备的。其化学性质是不溶于水的两性氧化物,能溶于无机酸和碱性溶液中,有四种同分异构体β- 氧化铝,δ-氧化铝,γ-氧化铝,α-氧化铝,主要有α型和γ型两种变体,工业上可从铝土矿中提取。 在α型氧化铝的晶格中,氧离子为六方紧密堆积,Al 3+ 对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心,晶格能很大,故熔点、沸点很高。α型氧化铝不溶于水和酸,工业上也称铝氧,是制金属铝的基本原料;也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器;还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等;高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料;还用于生产现代大规模集成电路的板基。γ型氧化铝是氢氧化铝在 110-120°C 的低温环境下脱水制得,工业上也叫活性氧化铝、铝胶。其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积,Al 3+ 不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中。γ 型氧化铝不溶于水,能溶于强酸或强碱溶液,将它加热至1200°C 就全部转化为α型氧化铝。γ型氧化铝是一种多孔性物质,每克的内表面积高达数百平方米,活性高吸附能力强。工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒,耐压性好。在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体;在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂,还用于色层分析;在实验室是中性强干燥剂,其干燥能力不亚于五氧化二磷,使用后在175 °C以下加热 6-8h还能再生重复使用。

  

       回顾20世纪80年代末对催化剂载体制备技术的要求,只要集中在高催化活性、高选择性、寿命、强度、开车设备、制备可重复、加工步骤合适、生产成本等方面,但是90年代末,对催化剂载体制备技术的要求,服从全球性目标,对进入21世纪的要求,确认催化科学和人类的保健、食物供应、能源和新材料四个方面密切有关,集中强调要为全球经济增长和可持续发展的目标而努力,突出的是“环境经济问题”。

对催化剂载体今后的具体要求如下 :

     (1)催化剂载体生产过程经济上的改进。要求催化剂载体有一个比较大的比表面积,可以均匀的分布活性组分;对活性组分更容易进行化学处理和热处理。

     (2)环境保护。考虑用惰性催化剂载体(Al2O3 、SiO2)替代腐蚀性或易挥发的催化剂载体;保护大气环境;提高催化剂载体的选择性,减少不必要的副产物;催化剂载体具有吸附性,还可以吸附有毒物质。

     (3)在精细化工产品生产中更广泛地采用固体催化剂载体。降低生产成本。

     (4)在化工生产工艺中更好的使用负载型催化剂,以便开发各种新型的催化剂载体。

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