高比表面积介孔γ-Al_2O_3纳米颗粒的制备及其对Cl~-的吸附

在干法室温常压状态下,利用滚压振动磨大批量制备尺度在50~80nm的铝纳米颗粒。铝纳米颗粒在超声波作用下发生水解反应、经干燥、焙烧后制备出具有纳米结构的介孔γ-Al2O3(比表面积高达406.9m2/g)。采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和比表面测定(BET)等技术对介孔纳米γ-Al2O3样品进行表征。并取0.2g不同条件下制备的介孔纳米γ-Al2O3,考察其对Cl-的吸附性能。实验结果表明,所制备的介孔纳米γ-Al2O3具有高比表面积、孔径大小均匀和高温稳定性。在焙烧温度为400℃、保温4h的条件下制备的介孔纳米γ-Al2O3对Cl-的吸附效率最高,对Cl-的去除率为14.03%。     

微波水热合成γ-AlOOH和γ-Al2O3纳米片

以九水合硝酸铝和尿素为原料,聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂,在180℃微波水热条件下反应30min,制备了γ-AlOOH片状结构产物。此前驱物经600℃热分解2h,得到γ-Al2O3纳米片。采用SEM、TEM、SAED和XRD等方法对样品进行表征,并测试了γ-Al2O3纳米片对刚果红染料的吸附性能。实验结果表明,采用微波水热法可以得到长度约为1μm,厚度为30nm的γ-AlOOH纳米片,该产物经煅烧处理后可以得到微观形貌保持不变的γ-Al2O3纳米片,且片状结构表面存在介孔结构。γ-Al2O3纳米片状结构表现出对废水中刚果红污染物的强吸附性能。     

pH摆动-共沸蒸馏法制备高比表面大孔容介孔纳米氧化铝

以硫酸铝为铝源,氨水为沉淀剂,采用pH摆动法辅以共沸蒸馏处理制备γ-Al2O3前驱体,经550℃焙烧得到了γ-Al2O3.采用XRD、BET法、SEM、TEM等手段对γ-A12O3进行表征.pH摆动法在反应温度80℃,pH摆动3次,不需额外老化条件制备的γ-A12O3比表面积、平均孔径、孔容最大,样品无规则形貌;辅以共...     

介孔氧化铝制备及对正丁烷吸附性能的研究

以糖类为模板剂,有机铝为铝源,采用溶胶-凝胶法合成了介孔氧化铝,采用X射线衍射(XRD)、比表面积分析(BET)、透射电镜(TEM)等分析手段考察了制备条件对样品结构的影响,并研究了样品对正丁烷的吸脱附性能。结果表明:产物为具有介孔结构的γ-Al2O3,比表面积为195.9～280.1m2/g,孔径分布范围为3～15nm,孔容为0.38～0.49cm3/g。吸脱附性能测试结果表明:ASu-n由于孔径分布宽、孔径较大,表现出较好的吸附行为。其中,样品ASu-2对正丁烷的吸附率达到4.27%。     

CuO/Ce1-xAlxO2催化剂的制备及其催化性能研究

以硝酸盐为原料,氨水为沉淀剂,十六烷基溴化铵(CTAB)为模板,采用化学沉淀法合成介孔Ce1-xAlxO复合物,再用浸渍法制备CuO/Ce1-xAlxO2催化剂.利用X射线衍射和N2吸脱附表征催化剂的结构,结果显示催化剂为介孔立方萤石结构.采用H2-TPR评价其氧活性,O2-TPD和CO-TPD评价其吸附性能,以探索不同物质的量配比铈铝复合物对催化剂性能的影响.     

基于非水解sol-gel法的碳热还原氮化合成氮化铝超细粉体

以无水氯化铝和异丙醚为原料,采用非水解溶胶-凝胶法制备出氧化铝凝胶。其经800℃煅烧才析出少量γ-Al2O3晶体,γ-Al2O3向α-Al2O3晶型转变在1200℃附近,经900℃煅烧后比表面积仍高达145m2/g,具有介孔结构。以该高活性氧化铝凝胶作为铝源,采用碳热还原氮化工艺合成氮化铝粉体。结果表明,氧化铝凝胶经300℃预煅烧,按n(C)/n(Al)=7.8与碳黑混合,在流量80mL/min高纯N2中,于1450℃还原氮化2h便可合成出平均粒径在400nm的高纯六方相AlN粉体。     

介孔氧化铝的可控制备及优异除氟性能

以偏铝酸钠(NaAlO_2)和氯化铝(AlCl_3·6H_2O)为铝源,葡萄糖(C_6H_(12)O_6·H_2O)为模板剂,采用水热及高温焙烧技术制备了不同晶型的氧化铝。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2吸附脱附(BET)对制备产物的晶型、形貌及孔结构进行了表征。研究了不同晶型氧化铝对F-的吸附性能,结果表明550℃条件下的煅烧产物γ-Al_2O_3对F-的吸附效果最佳。吸附等温线结果表明介孔γ-Al_2O_3吸附F-为单层吸附,其Langmuir最大吸附容量为5.96mg/g。吸附动力学试验表明,介孔γ-Al_2O_3在5min内已吸附超过90%的F-,且吸附过程与准二级动力学模型相吻合。介孔γ-Al_2O_3吸附F-的机理涉及OH-与F-的离子交换。     

CaO/γ-Al2O3吸附剂吸附CO2的性能研究

采用浸渍法制备了以γ-Al2O3为载体的CaO/γ-Al2O3吸附剂,并在自制吸附剂评价装置上,研究了不同CaO负载量对CaO/γ-Al2O3吸附剂吸附性能的影响。利用XRD及BET对CaO/γ-Al2O3吸附剂的物相及结构进行了表征。实验结果表明,CaO/γ-Al2O3吸附剂对CO2有较好的吸附性能,并且CaO/γ-Al2O3吸附剂的比表面积、孔容随着CaO负载量的增大而减小。当CaO的负载量为25%(wt,下同)时,CaO/γ-Al2O3吸附剂的静吸附容量达到最大值,4.95mol/kg。     

聚酰胺-胺型模板法介孔氧化铝制备及性能研究

采用异丙醇铝为铝源,3.5代PAMAM为模板剂,通过油滴球过程合成了介孔γ-Al2O3微球.研究发现在所合成的氧化铝中,介孔相呈海绵状或蠕虫状随机分布的三维网络结构;其孔径主要分布在2～6nm之间,且合成的介孔氧化铝的比表面积可达340m2/g以上.     

固体酸对介孔氧化铝导电性能影响

在介孔氧化铝(Al2O3)中掺杂固体酸硫酸氢铯(CsHSO4)制备具有高质子导电性能的材料.通过SEM、XRD表征其孔道形貌和晶型特点,采用氮吸脱附测试孔径大小和比表面积等性能参数,运用TG-DSC研究材料的热稳定性及水含量,并应用交流阻抗法测试材料导电率.结果表明,以仲丁醇铝为铝源,通过溶胶-凝胶法合成孔径约为25nm的介孔γ-Al2O3材料,材料具有介孔大小均匀、比表面积大、热稳定性高等特点;掺杂固体酸后,介孔Al2O3的导电率在低温范围提高一个数量级,热分析结果进一步证实固体酸的添加使介孔Al2O3的吸水率提高,从而使质子传导的速率增加,最终提高固体酸掺杂介孔Al2O3的导电率.     

制备方法对Ru/γ-Al2O3与等离子体共活化CO2甲烷化反应的影响

等离子体与催化材料协同作用CO2甲烷化反应为CO2再利用提供了可能,但催化材料的制备方法对其结构和性能有重要影响。本研究以等体积浸渍法制备的Ru/γ-Al2O3为催化材料前驱体,分别采取H2大气压冷等离子体还原和H2热还原方法制备Ru/γ-Al2O3-P和Ru/γ-Al2O3-T催化材料。考察两种方法制备Ru/γ-Al2O3催化材料与大气压冷等离子体共同作用下CO2甲烷化反应中的催化活性,并采用不同测试方法研究制备方法对Ru/γ-Al2O3结构的影响,分析影响Ru/γ-Al2O3催化活性的结构因素,进而探究了Ru/γ-Al2O3-P和Ru/γ-Al2O3-T催化材料的制备机理。研究结果表明:载体γ-Al2O3与大气压等离子体共同作用下CO2转化率为24.8%,主要产物是CO;Ru/γ-Al2O3与大气压等离子体共同作用下的主要产物是甲烷。Ru/γ-Al2O3-T和Ru/γ-Al2O3-P催化材料的CO2转化率分别为66.9%和77.3%。Ru/γ-Al2O3-P较高的催化活性源于其表面Ru还原程度高、Ru/Al原子比高以及Ru单质在载体γ-Al2O3上分散性较好且粒径较小,说明采用大气压H2冷等离子体技术可制备高活性的负载型金属催化材料。     

原位炭微球模板组装氧化铝空心微球的实验研究

采用水热法,以硫酸铝为铝源,尿素为沉淀剂,加入氧化石墨烯(GOs),制备出具有梯级孔结构的氧化铝空心微球复合材料(γ-Al2O3/GOs)。利用XRD、SEM、TEM、BET等方法对样品的微观结构进行了表征,同时系统地考察了反应温度及反应时间等因素对氧化铝空心微球结构和形貌的影响,并探讨了其形成机理。     

CeO2对RuO2/γ-Al2O3催化剂湿式氧化降解苯酚性能的影响

采用浸渍法制备了RuO2/γ-Al2O3和RuO2/CeO2/γ-Al2O3催化剂,并利用XRD、sEM和XPS对催化剂进行了表征,研究了Ce的加人对RuO2/γ-Al2O3催化剂表面分散性和催化剂表面元素Ru,O和Ce化学态的影响,同时考察了RuO2/γ-Al2O3和RuO2/CeO2/γ-Al2O3催化剂湿式氧化降解苯酚的活性,并深入探讨了Ce对RuO2/γ-Al2O3催化剂的助催化作用.结果表明:Ce掺杂改性后,使催化剂表面Ru的化学态降低、表面氧空位增加,并且活性组分Ru的分散性增加,从而使RuO2/CeO2/γ-Al2O3催化剂的活性提高,因此Ce起到了显著的助催化作用.     

Ce改性Fe2O3/γ-Al2O3催化剂的表征及催化活性研究

采用浸渍焙烧法分别制备了Fe2O3/γ-Al2O3和Ce改性的Fe2O3/γ-Al2O3催化剂,采用BET、XRD、XPS和XRF对其结构进行了表征,并用于常温常压CWPO工艺中,考察了Ce的掺杂对Fe2O3/γ-Al2O3催化剂催化活性和稳定性的影响.结果表明,Ce的掺杂提高了活性组分在载体表面的分散度,在相同的CWPO工艺条件下,Ce的掺杂使得Fe2O3/γ-Al2O3催化剂处理偶氮染料废水的催化活性提高了10%左右.     

高比表面积γ-Al2O3的制备研究进展

综述了近年来国内外高比表面积介孔γ-Al2O3的制备研究进展,介绍了模板法、超临界法、一步湿化学法、爆轰法等制备方法,分析了其制备过程中的影响因素及产品的性能;比较了各种高比表面积介孔γ-Al2O3合成方法,探讨了合成高性能产品的途径,同时展望了今后的研究方向.     

二次纳米自组装法制备Ni-Mo/TiO2-Al2O3催化剂

依据框架式大孔容介孔固体材料的形成机理,采用二次纳米自组装法制备出高比表面积和大孔容的纳米TiO2-Al2O3载体.应用低温氮吸附、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)技术研究了TiO2助剂对TiO2-Al2O3载体的介孔结构和纳米粒子团聚效应的影响,以及浸渍方法对Ni-Mo/TiO2-Al2O3催化剂的孔结构和金属组分分散性的影响.结果表明,适量TiO2对纳米TiO2-Al2O3载体有较好的扩孔和抗聚集效应;二次纳米自组装TiO2-Al2O3(TiO2,20%)粉体具有较大的比表面积和比孔容以及低纳米尺度.分步浸渍法制备的催化剂上Ni-Mo活性组分具有良好的分散性,其分布较宽的介孔系统适合渣油的加氢精制过程.     

钙镁改性有序介孔氧化铝对电厂尾气CO_2吸附性能的研究

以聚乙二醇1540为模板剂,Al(NO3)3为铝源,(NH3)2CO3为沉淀剂,Ca(NO3)2和Mg(NO3)2分别作为改性剂,采用沉淀法一步合成钙镁改性的有序介孔氧化铝(OMA-Ca、OMA-Mg)。通过XRD、TEM、氮等温吸脱附等测试技术对其进行表征,同时考察改性前后有序介孔氧化铝对电厂尾气CO2的吸附性能。结果表明,当Ca2+、Mg2+的负载量为10%、吸附温度为65℃、吸附气体体积流量为35mL/min时对CO2的吸附量最大,分别为9.36mg/g和10.45mg/g,经5次循环脱-吸附实验后其结构性质和吸附性能仍保持稳定,再生性能良好。     

室温离子液体辅助制备中孔γ-Al2O3

液相反应条件下,以薄姆石溶胶为铝源,室温离子液体1-甲基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐([BMIM][BF4])存在下制备了晶态结构中孔γ-Al2O3.采用N2物理吸附,X射线衍射,透射电子显微镜,27Al魔角固体核磁共振对所制备的样品进行了结构表征.结果表明:通过调节[BMIM][BF4]的用量,得到了孔道结构呈脚手架状、比表面积较大、平均孔径在12nm左右、孔容在1.0cm3/g以上,孔径分布较宽的介孔氧化铝;[BMIM][BF4]加入能够明显改善氧化铝的孔道结构.     

铝源对介孔氧化铝结构和除As(Ⅴ)性能的影响

基于介孔结构有利于吸附质的吸附,采用非离子表面活性剂P123为模板剂,分别用异丙醇铝、单一硝酸铝、硝酸铝和偏铝酸钠为铝源来合成介孔氧化铝,所得材料依次标记为MA-I、MA-N和MA-S,并就3个材料的除As(Ⅴ)性能进行比较研究。结果表明,3种铝源所得材料均为介孔结构的γ-Al_2O_3,BET表面积大小依次为MA-N(173m~2/g)MA-S(252m~2/g)MA-I(312m~2/g);所含的介孔数量依次为MA-IMA-NMA-S;它们对As(Ⅴ)的最大理论吸附容量依次为MA-I(36.42mg/g)MA-N(24.92mg/g)MA-S(10.50mg/g);影响介孔氧化铝吸附As(Ⅴ)的主要因素是吸附剂的介孔数量。     

改性γ-Al_2O_3纳米颗粒的制备

在由机械研磨2 h的Al粉经超声波作用下发生水解反应、干燥、焙烧后制备Al2O3的过程中,用蔗糖、研磨13 h的Zn粉和Ag+分别作为辅助剂制得具有高比表面积的γ-Al2O3,并考察改性后对γ-Al2O3织构的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)和比表面测定(BET)等技术对介孔纳米γ-Al2O3样品进行表征。结果表明,γ-Al2O3不但具有高的比表面积,而且孔径分布较为集中。通过改变蔗糖的用量、Zn粉纳米颗粒和Ag+,在一定程度上对γ-Al2O3的比表面积和孔结构等进行调控。