薄水铝石与拟薄水铝石差异的研究

用ＸＲＤ,ＦＴ－Ｒａｍａｎ,＾２７ＡｌＭＡＳＮＭＲ方法考察了不同晶粒度拟薄水铝石和薄水铝石样品,结果表明,从拟薄水铝石到薄水铝石的演变不仅仅是晶粒大小的变化,同时还伴着随结晶的完整性和有序度逐渐提高,以及六配位铝离子数量逐渐减少了的过程,提出以晶粒大小为主区辊薄水铝石和心薄水铝石的方法,平均晶粒度１０ｎｍ以下视为拟薄水铝石,５０ｎｍ以上视为薄水铝石,１０至５０ｎｍ视为中间产物,薄水铝脱水后不能转化     

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。     

拟薄水铝石工业生产中搅拌反应釜放大研究

针对工业生产装置扩能时，搅拌反应釜放大效应影响产品性质的问题，采用计算流体力学(CFD)软件Fluent对NaAlO₂-Al₂(SO₄)₃法生产拟薄水铝石实验室小型反应釜、工业一倍体积反应釜和二倍体积反应釜3种规模的反应釜进行数值模拟。在实验室小型反应釜上考察了物料流变性、宏观混合时间和反应釜高径比的影响，结合试验结果和反应机理分析发现，为获得大孔体积的拟薄水铝石产品，反应釜中流型需保证加料处的快速混合，并保证加料处的高过饱和度以及釜下部的较低过饱和度。模拟计算结果表明，工业一倍体积反应釜内没有形成加料处强混合和釜下部的局部快速循环，二倍体积反应釜内形成了加料处强混合和釜下部的局部快速循环。工业生产结果表明，二倍体积反应釜所得产品的孔体积优于一倍体积反应釜。进而，在进行四倍体积反应釜的放大时，以二倍体积反应釜的流场特征为基础，通过数值模拟方法对四倍体积反应釜的高径比、搅拌器形状和大小、釜体结构以及挡板安装方式等参数进行优化，计算出四倍体积反应釜及其内构件的尺寸，并据此设计制造了四倍体积反应釜，并在中...     

氧化铝的水热化学研究：I.拟薄水铝石脱水产物的再水合现象

采用ＸＲＤ方法，研究了拟薄水铝石三种典型脱水产物γ、δ－和θ－Ａｌ２Ｏ３在１７０℃水热及自身压力条件下的晶相变化情况。结果表明，这三种氧化铝都发生了再水合现象，最终产物都是薄水铝石。对部分再水合样品的晶相分析表明，氧化铝直接水合成水合产物，再水合过程不是原水合氧化铝脱水过程的逆过程。     

拟薄水铝石和薄水铝石性质的差异化研究

采用X射线衍射仪、N2吸附-脱附仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜等仪器对薄水铝石和拟薄水铝石进行了表征,并考察了二者物理化学性质的差异。结果表明:与无定型态的拟薄水铝石相比,薄水铝石具有完整的晶体结构,尖锐的衍射峰,更好的热稳定性,但比表面积和孔体积较小;在特定水热条件下,拟薄水铝石能够转化为薄水铝石。     

阴离子对拟薄水铝石结晶生长的影响

以硫酸铝溶液和氨水为原料,采用共沉淀的方法合成氧化铝的前躯物拟薄水铝石。在pH为8.5～9和pH为5～6两种酸碱环境下,分别引入硫酸根离子、氯离子、草酸根离子以及硼酸根离子制备出不同拟薄水铝石样品,并借助X射线衍射、透射电子显微镜、N₂吸附-脱附等手段对其主要理化性质进行表征,探讨了不同阴离子对拟薄水铝石生长的影响及其可能的机理。研究结果表明,阴离子在拟薄水铝石各晶面上的吸附具有各向异性,被阴离子优先吸附的晶面生长受到一定程度的抑制。阴离子在拟薄水铝石表面的吸附受溶液pH的决定性影响：pH为5～6,即弱酸环境时,阴离子在晶面进行强选择性吸附,并依据选择性吸附的晶面的不同最终形成不同形貌的拟薄水铝石;反之,pH为8.5～9,即弱碱环境时,阴离子在晶面的吸附作用较弱,阴离子对晶面的导向生长作用对晶粒形貌的改变不明显。     

硫酸铝法制备拟薄水铝石过程研究

采用硫酸铝法制备拟薄水铝石,设计正交试验考察多种因素对拟薄水铝石物化性质的影响。用X 射线衍射、氮吸附脱附、扫描电镜等方法分析了制备样品的三水铝石含量、晶相结构、孔结构以及微观形貌。正交试验结果表明：样品的三水铝石含量与成胶pH值密切相关;在所考察的因素中,成胶pH值、成胶温度、酸浓度、碱浓度、成胶时间、老化时间是影响拟薄水铝石孔性质的主要因素;制备比表面积大于280 m2/g且孔体积大于0.70 mL/g的拟薄水铝石,需控制成胶pH值在8.5左右,成胶温度高于70 ℃,硫酸铝的浓度大于130 g/L,偏铝酸钠的浓度200 g/L左右,成胶时间60 min,老化时间5 min;本试验得到的高比表面积、大孔体积的拟薄水铝石微观晶粒为棍棒状,这些晶粒的疏松堆积形成了较大的空隙。     

氧化铝的水热化学研究：Ⅱ.α—三水铝石,湃铝石和诺水铝石…

用ＸＲＤ方法研究了α－三水铝石在常压及真空中１０００℃以下的脱水产物和湃水产物湃铝石／诺水铝石在常压１０００℃以下的脱水产物，经１７０℃水热处理和自身压力条件下的晶相变化。结果表明，上述诸脱水产物均可发生再水合现象，最络的转化产物均是薄水铝石，而非它们的原起始物。     

拟薄水铝石胶溶指数影响因素的研究

采用铝酸钠-硫酸铝中和法制备了拟薄水铝石,研究了制备过程中铝酸钠溶液质量浓度、中和温度、中和pH及老化时间等制备条件对拟薄水铝石胶溶指数的影响,并考察了拟薄水铝石的胶溶指数对Al2O3载体物性的影响。实验结果表明,当铝酸钠溶液质量浓度(以Al2O3计)为100～180 g/L、中和温度为55～70℃、中和pH为6.5～8.5、老化时间60～120 min的条件下,可得到胶溶指数较高的拟薄水铝石。拟薄水铝石的胶溶指数对Al2O3载体的压碎强度影响很大,一般要得到压碎强度大于60 N的Al2O3载体,拟薄水铝石的胶溶指数要大于85%;拟薄水铝石的胶溶指数对Al2O3载体的吸水率、比表面积和孔体积影响较小。     

拟薄水铝石中硫酸根的存在形式及其对拟薄水铝石性质的影响

A series of pseudo-boehmite samples with their sulfate radicals（SO42-） concentration ranging from 0.9% to 3.0%were prepared by the reaction of NaAlO2 solution on Al2（SO4）3 solution. The existing form of sulfate radicals was investigated.Results have shown that sulfates in pseudo-boehmite included two parts, the soluble sulfate radicals and the insolublesulfate radicals, which accounted for 99% of the total amount of sulfate radicals. XRD, low-temperature N2-adsorption, andTEM were used to characterize the properties of these pseudo-boehmite samples. Results have shown that the relative crystallinityand crystal size of pseudo-boehmite decreased with the increase of sulfate radicals in the support. In the meanwhile,the bound water content in pseudo-boehmite increased. The TEM images of pseudo-boehmite indicated that the pseudoboehmitewas prone to become amorphous hydrated alumina. However, the effect of sulfate content on the specific surfacearea and pore structure of aluminium oxide was insignificant.     

活性氧化铝载体的扩孔研究

开发出一种制备催化剂载体的新工艺:由铝盐与氨水中和,并用中等强度酸对所得滤饼进行胶溶,然后加入扩孔剂,再经过油柱成型。所制备的载体为球形γ-Al2O3,比表面积约为150～220m2/g,孔体积不小于1 3ml/g,颗粒压碎强度10～20N,堆密度小于0 32g/ml。由此载体制备的长链烷烃脱氢催化剂的催化活性与国外同类产品非常接近,脱氢转化率略高于国外同类产品,达到20 34%,应用前景很好。     

介孔氧化铝的合成及其催化乙醇脱水的性能

采用非离子模板剂P123,以异丙醇铝为铝源、乙醇为溶剂,通过溶胶-凝胶法合成了介孔氧化铝,分别在500,600,800℃下进行培烧;采用XRD,BET,NH3-TPD,TEM等手段对其进行表征,并用于乙醇脱水制乙烯反应,研究了焙烧温度对催化剂形貌及催化性能的影响。实验结果表明,不同温度焙烧的介孔氧化铝晶形不同,800℃焙烧后为γ-Al2O3,其余为无定形;随焙烧温度的升高,介孔氧化铝的比表面积、孔体积和平均孔径基本呈减小趋势。800℃焙烧的介孔氧化铝具有更好的催化效果,将其用浸渍法进行铁改性,铁浸渍量为1%(以Fe2O3质量分数计)时催化性能明显提高,在反应温度380℃、乙醇含量99.7%(w)、液态空速2.5 h-1的条件下,乙醇转化率和乙烯选择性分别达到98.2%和99.8%。     

超稳含硅介孔Al2O3及其催化裂化应用

利用水解正硅酸四乙酯对薄水铝石进行后修饰,通过焙烧可以得到含硅Al₂O₃。采用X射线衍射、红外、物理吸附、固体核磁共振、NH₃程序升温脱附等手段表征含硅Al₂O₃的孔道结构和酸性质。考察了含硅Al₂O₃的热稳定性和水热稳定性及其对烃类的催化裂化活性。结果表明,SiO₂主要以单层形式嫁接在γ-Al₂O₃表面Al-OH上,形成了Si-O-Al键,并大幅提高其对烃类的裂化活性。当1 nm2的γ-Al₂O₃表面含32个Si原子时,其对异丙基苯的催化裂化转化率为原料γ-Al₂O₃的27倍。在1100℃高温空气下焙烧,或在800℃高温水蒸气气氛下焙烧,含硅Al₂O₃的晶体结构和催化活性都能较好地保留。     

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。