超细氧化铝的研究：Ⅰ.超细氧化铝的制备

利用超监界流体干燥技术首次在一种新的体系－无机盐－有机溶剂体系中制得了超细氧化铝，所得的产品为短纤维状微晶，其长轴为１００ｎｍ，短轴约为５ｎｍ，并且具有大孔，高比表面、低堆密度等特点，与文献报道的有机盐－有机溶剂体系所得产品相类似，但这一新体系下的制备过程具有操作简便，安全的特点，并且使价格便宜的无机盐代替价格较贵的机盐作制备原料，对于降低产物成本，大规律生产具有重要意义。     

异丙醇铝制备拟薄水铝石和氧化铝

采用异丙醇铝水解制备拟薄水铝石和氧化铝,通过正交实验考察了水解温度、水解液浓度、水与异丙醇铝质量比和水解时间对拟薄水铝石和氧化铝物化性质的影响。采用XRD、氮吸附-脱附、SEM等方法分析了试样的晶相结构、孔结构及微观形貌。正交实验结果表明,异丙醇铝在何种条件下水解均能制备出高纯度的拟薄水铝石;在所考察的4个因素中,水解液浓度是影响拟薄水铝石和氧化铝孔性质的主要因素;55℃是制备高比表面积和大孔体积拟薄水铝石和氧化铝的最佳水解温度;低水解液浓度有利于制备大孔体积的拟薄水铝石和氧化铝,而高水解液浓度有利于制备小孔体积的拟薄水铝石和氧化铝。水与异丙醇铝质量比为(2∶1)~(4∶1)时,拟薄水铝石和氧化铝比表面积和孔体积最大;制备高比表面积和大孔体积拟薄水铝石和氧化铝的最佳水解时间为3~4 h。     

非表面活性剂模板法合成中孔氧化铝

研究了一种非表面活性剂模板法合成中孔氧化铝的新路径,以SB粉制备的溶胶为铝源,柠檬酸为结构导向剂,一步合成得到大比表面积、孔径分布高度集中的中孔氧化铝.结果表明,干燥条件对产物的孔结构影响很大.在100℃直接干燥得到的试样比表面积为342.0 m2/g,孔径4.1nm,半峰宽仅1 nm.由TEM照片发现产物的孔道为蠕虫状.柠檬酸通过和铝物种生成稳定的配位化合物,控制了溶胶在干燥过程中骨架孔道结构的形成.     

添加醇法制备高比表面积、大孔体积氧化铝

针对大比表面积、大孔体积、且具有较大孔径高纯度氧化铝的制备难题,考察了烷氧基铝水解制备高纯度氧化铝过程中有机脂肪醇的添加对氧化铝比表面积、孔体积及最可几孔径的影响规律,并对其作用机理进行了探究。结果表明：脂肪醇和乳化剂同时加入有利于醇在氢氧化铝前体浆液中的分散,通过干燥和焙烧可有效形成较多大孔,使氧化铝的比表面积、孔体积、最可几孔径同时得到提高;醇或乳化剂的添加量越高,扩孔效果越好;脂肪醇的碳数越高,扩孔效果越好,正己醇作为添加剂的扩孔效果优于异丙醇、正丁醇和正戊醇;脂肪醇的添加不会增加氧化铝的C杂质含量,对氧化铝的纯度无影响。经工艺条件优化,通过该方法能够得到比表面积大于270 m²/g、孔体积大于0.80 cm³/g、最可几孔径大于9 nm的高比表面积、大孔体积高纯度氧化铝。     

大比表面积大孔体积氧化铝的制备进展

综述了大比表面积大孔体积的氧化铝的制备方法及其进展,包括醇铝水解法、热分解法、偏铝酸钠CO2中和法、有机溶剂法、有机模板剂法和无模板剂法等。通过对氧化铝的比表面积和孔体积等性质的讨论,展望了未来大比表面积大孔体积氧化铝的研究方向,指出无模板剂法的合成原料廉价易得、合成方法简便快捷、合成过程绿色环保,是未来发展的方向。     

高温水蒸气处理对氧化铝孔结构的影响

研究了水蒸气处理对氧化铝孔结构的影响,并运用XRD、氮吸附脱附仪、汞孔计和核磁共振谱仪等对氧化铝的晶相、比表面积、孔分布及Al原子的状态进行表征。结果表明,水蒸气处理能够使氧化铝微孔及中孔的最可几孔半径增大,大孔的最可几孔半径减小,从而制备出大孔体积、低堆密度、低比表面积的活性氧化铝。其主要原因在于：水蒸气的存在,有利于六配位铝原子发生迁移,改变了Al2O3粒子间的堆积方式,使晶粒长大,结构有序度增加。     

三维贯穿结构大孔氧化铝的制备与性质表征

以聚环氧乙烷为诱导剂引发固-液两相分离形成以无定形水合羟基铝为骨架的三维贯通大孔氧化铝,经水热处理使水合羟基铝转化为拟薄水铝石(AlOOH),在温和焙烧条件下制备了具有贯穿大孔孔道的高结晶度γ氧化铝材料。采用XRD、SEM、N_2吸附-脱附和~(27)Al MAS NMR等测试手段对制备的大孔氧化铝材料的性质进行了表征。表征结果显示,所得材料不但具有300～600 nm之间的连续大孔孔道,大孔具有空间分布均匀且三维贯穿的结构特点,大孔氧化铝比表面积达到379 m~2/g;而且孔壁含有9.5 nm的介孔孔道,说明所得材料具有介孔/大孔多级孔道分布;焙烧后的试样铝物种具有四配位、五配位及六配位三种配位状态。实验结果表明,试样在500℃常规焙烧条件下即可转变为高结晶度的γ氧化铝,且抗压强度较高,基本满足多相催化对载体强度的要求。     

大孔高比表面积催化剂及其载体的制备方法─超临界流体干燥法

介绍了利用超临界流体干燥法制备高比表面积的大孔一元氧化物，如ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２和ＭｇＯ等，还可制得均匀的二元、三元及多元氧化物。该法是制备大孔高比表面催化剂及催化剂载体的有效方法。     

热油柱法制备毫米级大孔氧化铝小球研究

针对现有工艺制备的毫米级氧化铝小球微孔多、孔体积小、负载活性组分反应后积炭高等问题，研究了将SB粉与铝溶胶作用，经热油柱成型制备毫米级氧化铝小球方案的可行性，通过优化SB粉/铝溶胶质量比、铝溶胶铝/氯质量比、老化温度与时间，所制备的氧化铝小球压碎强度高于55 N/粒，堆密度为0.56～0.60 g/mL,孔体积大于0.75 mL/g,经650℃、10%水蒸气老化处理48 h,比表面积维持在155 m²/g以上。物化性能分析结果表明，制备的氧化铝小球可作为连续重整催化剂的载体。     

介孔氧化铝制备方法对其载体及催化剂性能的影响

分别采用醇铝法和沉淀法制备氧化铝,借助N_2物理吸附-脱附、XRD和SEM等技术对试样进行了表征,并对制备的载体进行对比。表征结果显示,醇铝法制备的拟薄水铝石纯度及结晶度更高,杂质少;小孔氧化铝孔径分布峰集中且峰形尖锐,峰宽较窄;大孔氧化铝孔径分布峰更宽甚至消失;氧化铝由粒径均匀且完整度高的球形颗粒聚集而成;小孔氧化铝载体孔径分布集中,没有大孔;而大孔氧化铝载体除介孔外还含有许多大孔。将两种方法制得的大孔氧化铝载体制备成催化剂,以渣油和蜡油混合油为原料,在氢分压15.5 MPa、氢油体积比650∶1、反应温度390℃、液态空速0.5 h~(-1)的条件下对催化剂进行评价。评价结果显示,醇铝法制备的催化剂具有较为优异的加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱残炭及加氢脱金属活性。     

介孔氧化铝制备方法对其载体及催化剂性能的影响北大核心CSCD

分别采用醇铝法和沉淀法制备氧化铝,借助N_2物理吸附-脱附、XRD和SEM等技术对试样进行了表征,并对制备的载体进行对比。表征结果显示,醇铝法制备的拟薄水铝石纯度及结晶度更高,杂质少;小孔氧化铝孔径分布峰集中且峰形尖锐,峰宽较窄;大孔氧化铝孔径分布峰更宽甚至消失;氧化铝由粒径均匀且完整度高的球形颗粒聚集而成;小孔氧化铝载体孔径分布集中,没有大孔;而大孔氧化铝载体除介孔外还含有许多大孔。将两种方法制得的大孔氧化铝载体制备成催化剂,以渣油和蜡油混合油为原料,在氢分压15.5 MPa、氢油体积比650∶1、反应温度390℃、液态空速0.5 h^(-1)的条件下对催化剂进行评价。评价结果显示,醇铝法制备的催化剂具有较为优异的加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱残炭及加氢脱金属活性。     

有序介孔氧化铝的合成及其在抗重金属污染FCC催化剂制备中的应用

以异丙醇铝为铝源、P123为模板剂,采用溶剂蒸发诱导自组装方法制备了有序介孔氧化铝,并将其作为基质组分用于制备新型抗重金属污染FCC催化剂。表征结果表明,所制备有序介孔氧化铝具有高度有序的介孔孔道结构,比表面积和孔体积分别可达233m~2/g和0.55cm~3/g。作为基质材料,在改善催化剂基质孔结构的同时,显著提高了催化剂的比表面积和孔体积。反应性能评价结果表明,所制备有序介孔氧化铝明显改善了所制备催化剂的抗重金属污染性能,在相同重金属污染条件下,催化剂上干气、焦炭和重油产率分别下降了0.36,0.92,0.25百分点,而汽油、总液体收率和轻质油收率则分别增加了1.23,1.53,1.02百分点。     

硝酸钠添加剂对氧化铝形貌的影响

采用水热合成法制备了扁六角状纳米氧化铝，在制备过程中添加NaNO3，通过调整NaNO3的加入量来考察其对氧化铝的形貌和性质的影响。采用N2吸附-脱附 、XRD、TEM、HRTEM等表征手段对制备的样品进行了表征。实验结果表明：是否添加NaNO3以及NaNO3添加量的多少不会改变勃姆石及氧化铝的晶型，但会使氧化铝的侧面变厚，即（100）和（111）面的面积增加；NaNO3的添加量太大会导致氧化铝的比表面积和孔体积变小,孔径增加。     

中孔氧化铝在抗铁污染FCC催化剂中的应用研究

分别以纤维素和拟薄水铝石为模板剂和铝源，采用溶胶-凝胶方法制备了中孔氧化铝材料，并将其作为基质组分用于抗铁污染FCC催化剂的制备。利用XRD、N2吸附-脱附、FT-IR、SEM和ACE技术对所制备中孔氧化铝和催化剂进行了表征和反应性能评价。表征结果表明：与常规拟薄水铝石相比，所制备中孔氧化铝材料具有显著更高的比表面、孔体积、孔径和表面酸密度。评价结果表明：与常规FCC催化剂相比，铁污染对含中孔氧化铝FCC催化剂催化裂化反应性能的不利影响明显更低，催化剂的抗铁污染性能得到了显著改善。     

超临界流体干燥法制备纳米TiO_2

以廉价的无机盐为原料,采用液相化学法结合超临界流体干燥法制备纳米TiO2,并采用TEM、XRD等手段对其物性进行表征,考察水溶胶pH、表面活性剂、陈化时间、钛盐浓度、氨水浓度对纳米TiO2粒径、形貌、收率的影响。同时还发现超临界流体干燥法可实现干燥、晶化一步完成。与普通干燥法相比,超临界流体干燥法制备的TiO2纳米粒子具有粒径分布均匀、粒径大小可控、纯度高、热稳定性好等优点。     

高水热稳定性介孔氧化铝的制备及其在催化裂化中的应用

以异丙醇铝为铝源,氧乙烯-氧丙烯-氧乙烯三元嵌段共聚物(P 123)为模板剂,采用溶剂蒸发诱导组装法合成了大比表面积、大孔体积的有序介孔氧化铝(OMA);进一步通过环己烷溶剂高温后处理,制备了具有高水热稳定性的有序介孔氧化铝(HS-OMA)。以二者为基础,分别制备了重油催化裂化催化剂。结果表明:经800℃,100%水蒸气处理10 h后,所制备的HS-OMA有序介孔结构未遭破坏;以HS-OMA为基质,所制备的催化剂重油催化裂化性能优于传统催化剂和以OMA为基质者;与传统催化剂相比,采用以HS-OMA为基质的催化剂,产物焦炭、干气、液化气和油浆收率依次降低0.66,0.19,1.65,1.12个百分点,而汽油和总液体收率则分别提高了3.46,2.00个百分点。     

干燥方式对载体硅胶性能的影响

研究了干燥方式对载体硅胶的比表面积、平均孔径和孔容的影响。结果表明:采用厢式干燥、喷雾干燥和超临界流体干燥,硅胶的比表面积分别为413.2,296.7,420.2m2/g;其孔容分别为1.227,1.525,3.014mL/g;而其平均孔径分别为15.16,18.94,29.37nm。显然不同干燥方式对硅胶的比表面积、孔容和平均孔径均产生了较大的影响。     

有序中孔氧化铝的制备及其在重油催化裂化中的应用

以三嵌段聚合物P123为模板剂,制备了具有有序中孔孔道结构、大比表面积和孔体积的有序中孔氧化铝材料,并用于催化裂化催化剂的制备。采用N2吸附-脱附、压汞法、XRD、TEM和FTIR等方法对中孔氧化铝和催化剂进行了表征,并考察了催化剂的重油催化裂化性能。表征结果显示,所制备的有序中孔氧化铝材料可显著增大催化剂的比表面积和孔体积,改善催化剂的孔分布,提高催化剂表面酸中心的可接近性。实验结果表明,相对于传统催化裂化催化剂,采用有序中孔氧化铝材料制备的催化剂的重油催化裂化性能显著改善,在反应温度500℃、重时空速15 h-1、剂油质量比4∶1的条件下,重油转化率和汽油收率分别增加了2.32和2.77百分点,重油和焦炭收率则分别下降了2.56和1.37百分点。     

由烷氧基铝制备催化剂载体氧化铝

本文介绍了由烷氧基铝水解制备催化剂载体氧化铝的工艺方法，其中ＲＩＰＰ的工艺方法用共沸异丙醇水解三异丙氧基铝，同时得到氧化铝和含水量小于０．２％的脱水异丙醇，用简单的方法实现了异丙醇的循环使用。ＲＩＰＰ工艺方法具有产物收率高，工艺简单等特点，是烷氧基铝水解制备催化剂载体氧化铝的较好工艺方法。     

低碳烷氧基铝水解制备氧化铝的新方法

以三异丙氧基铝为例，介绍了低碳烷氧基铝水解制备氧化铝新方法，三异丙氧基铝和异丙醇－水的共沸物在控制一定水量的条件下发生水解反应，可同时得到目的的产物氧化铝的可供循环使用的含水量＜０．２％的脱水异丙醇。氧化铝老化过程中蒸出的异丙醇水溶液经简单蒸馏可得到异丙醇－水的共沸物。本方法制备氧化铝用作二甲苯异催化剂和重整催化剂载体时，所得催化剂有较好的活性，选择性和稳定性。