介孔-大孔分布活性氧化铝的制备与表征

研究以Al2(SO4)3和NaAlO2为原料并流合成拟薄水铝石,经煅烧得到γ-Al2O3;分别考察了反应温度、反应液pH、反应物浓度和加入PEG对制备γ-Al2O3的比表面积、堆密度、孔容、孔分布的影响,采用X射线衍射、BET、压汞法等方法对γ-Al2O3进行了表征,制备出符合长链烷烃脱氢催化剂所用的介孔-大孔分布的活性氧化铝载体.表征结果显示,制备适宜介孔-大孔孔径分布的γ-Al2O3的较好条件为:反应液的pH为7、反应温度为70℃、NaAlO2的浓度为123 g/L、Al2(SO4)3的浓度为56 g/L 、反应时间为1 h、老化时间为2 h、700℃下煅烧.     

一步水热法合成铜改性的介孔γ-Al_2O_3及其吸附脱硫性能研究

采用一步水热合成法,以Al(NO3)3为铝源,P123为模板剂,Na OH、Na2CO3和K2CO3分别为沉淀剂,Cu(NO3)2为铜源,制备出负载铜的金属有序介孔γ-Al2O3,并运用N2吸附-脱附和XRD等技术对其结构进行表征,同时探讨了铜改性的介孔γ-Al2O3对模型燃油中的噻吩的吸附性能。结果表明,这3种沉淀剂都能制备出比表面积大(226 m2/g),孔径分布中心为3.3 nm,孔体积为0.27~0.35 cm3/g的负载铜的介孔γ-Al2O3,且样品都保持了较好的介孔结构。样品对模型燃油中噻吩的吸附脱硫性能表明,用Na OH作为沉淀剂且负载铜的介孔γ-Al2O3样品对噻吩的吸附性能较好,原因在于此样品具有较大的比表面积且铜在此样品中的分散性较好。     

溶胶一凝胶法制备Al2O3一SiO2复合膜的微观结构分析

用溶胶－凝胶法制备了Al2O3-SiO2复合膜,通过XRD,FT－IR,N2吸附等手段研究化学组成和煅烧温度对复合膜的物相组成,化学结构以及微孔结构的影响,研究表明,在600℃下煅烧的合膜,随SiO2组分的减少,其物相从单纯无定形态演化为无定形态与γ-Al2O3纳米晶共存,比表面积从484.4m^2/g减小到197.7m^2/g,孔体积炎0.337cm^3/g减小到0.165cm^3/g,主要孔径范围2－4nm,微孔占总孔体积的17％－59％,当煅烧温度从200℃升高到1100℃,复合膜经历无定形态＋γ－A1OOH,无定形态＋γ－Al2O3到α－Al2O3＋莫来石的晶相转变过程并逐渐致密化,比表面积和孔体积减小,孔径分布从双峰分布（200－600℃）变为单峰分布（800℃）,孔隙在1100℃完全消失。     

非水解溶胶—凝胶法制备高活性γ-Al2O3粉体研究

以异丙醚与无水氯化铝为原料,以二氯甲烷为溶剂,采用非水解溶胶-凝胶法制备出氧化铝凝胶,经干燥和高温煅烧后得到具有介孔结构的γ-氧化铝粉体。通过XRD、SEM以及BET研究了氧化铝粉体的物相、形貌以及孔径分布。结果表明,采用非水解溶胶—凝胶法可以制备出γ-Al2O3氧化铝粉体,粉体平均粒径在90 nm左右,平均孔径为23.4 nm,孔容为0.92 cm3/g,比表面积为145.7 m2/g。     

一步水热法合成铜改性的介孔γ-Al_2O_3及其吸附脱硫性能研究

采用一步水热合成法,以Al(NO3)3为铝源,P123为模板剂,Na OH、Na2CO3和K2CO3分别为沉淀剂,Cu(NO3)2为铜源,制备出负载铜的金属有序介孔γ-Al2O3,并运用N2吸附-脱附和XRD等技术对其结构进行表征,同时探讨了铜改性的介孔γ-Al2O3对模型燃油中的噻吩的吸附性能。结果表明,这3种沉淀剂都能制备出比表面积大(>226 m2/g),孔径分布中心为3.3 nm,孔体积为0.27⁰.35 cm3/g的负载铜的介孔γ-Al2O3,且样品都保持了较好的介孔结构。样品对模型燃油中噻吩的吸附脱硫性能表明,用Na OH作为沉淀剂且负载铜的介孔γ-Al2O3样品对噻吩的吸附性能较好,原因在于此样品具有较大的比表面积且铜在此样品中的分散性较好。     

Al_2O_3/316L整体式催化剂载体的制备与表征

以拟薄水铝石作为γ-Al2O3催化剂载体的前驱体,HNO3为胶溶剂,制备预涂敷铝溶胶浆液。以γ-Al2O3、拟薄水铝石、铝溶胶、聚乙烯醇(PVA)制备二次涂覆浆液。采用预涂敷和二次涂敷两步法,在酸洗后的316 L不锈钢表面浸渍提拉涂敷浆液,经烧结制备出γ-Al2O3/316L整体式催化剂载体。采用SEM,BET,XRD,EDS对载体的形貌特征和物相组分进行了分析,并用超声波震荡法对载体和基体的附着力进行了测试。结果表明:通过酸处理可使基体表面产生多孔结构,经2次焙烧,可以有效地提高载体的附着力,超声波振荡法测定载体平均质量损失率为1.24%。所制备的γ-Al2O3催化剂载体孔径适宜,主要在3 nm和10 nm之间,和常用催化剂载体孔径相近。γ-Al2O3催化剂载体生长均匀光滑,无裂痕,比表面积大,为234 m2/g,孔隙连通性好。     

合成大孔容低密度氧化铝的简单方法

研究了以硫酸铝和氢氧化钠为原料,连续并流加料成胶,制备低密度氧化铝(γ-Al2O3)的工艺条件.采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、氮吸附脱附仪、汞孔计和热分析仪等对产品的晶相、形态、比表面积、孔分布及结晶度进行表征.讨论了成胶pH、氢氧根浓度、反应时间等对产品表观密度和比表面积的影响.较好的工艺条件:铝离子浓度为0.5 mol/L,氢氧根浓度为1.2 mol/L,成胶pH为9,反应温度为65 ℃,中和停留时间为60 min,老化时间为120 min.在此条件下,制得表观密度不大于0.32 g/mL、比表面积不大于200 m2/g、总孔容不小于1.2 mL/g的具有双孔分布的大孔容、低密度的氧化铝载体,其中孔径大于100 nm孔的孔容占总孔容的50%以上.     

沸石补强硅酮建筑密封胶的应用

考察了用沸石和焙烧沸石作为补强剂用于制备硅酮建筑密封胶的工艺过程,分析了粉体用量对密封胶热稳定性、拉伸强度、断裂伸长率、干燥时间的影响;用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸-脱附等温测试(BET)和脱附孔径测试(BJH)方法对沸石和焙烧沸石的微观形貌、物相、比表面积、孔容和孔径进行了表征;研究结果表明,它们是一种具有多孔结构的铝硅酸盐矿物,主要成分分别为KNa2Ca2(Si29Al7)O72和K(Si3Al)O8,孔径分别为10.68 nm和14.02 nm,孔体积分别为0.465 5 mL/g和0.587 1 mL/g,比表面积分别为153.6 m2/g和191.4 m2/g,孔径分布宽、孔体积和比表面积大有利于补强,焙烧沸石的补强性优于沸石,揭示了它们的补强作用是硅烷偶联剂表面改性、孔道效应和锚固效应共同作用的结果。     

纳米介孔氧化铝制备及表征

以氯化铝和氨水为原料,并在反应体系中加入一定量的非离子表面活性剂聚乙二醇(PEG),通过沉淀-共沸蒸馏-煅烧的方法制备出纳米介孔氧化铝粉体(γ-Al2O3).借助透射电镜、粉末X射线衍射、N:吸附-脱附等先进仪器对所制备的氧化铝进行表征.实验结果表明所得氧化铝在800℃煅烧2 h后可以转变成孔径分布比较集中、结构较为稳定的纳米介孔γ-Al2O3,其平均孔径为13.77 nm,比表面积为199.37 m2/g.该方法原料便宜,实现了纳米介孔氧化铝的低成本制备.     

沸石补强硅酮建筑密封胶的应用研究

详述了用沸石和焙烧沸石作为补强剂用于制备硅酮建筑密封胶的工艺过程,分析了粉体用量对密封胶热稳定性、拉伸强度、断裂伸长率、干燥时间的影响;用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、氮气吸附—脱附等温测试（BET）和脱附孔径测试（BJH）方法对沸石和焙烧沸石的微观形貌、物相、比表面积、孔容和孔径进行了表征;研究结果表明它们是一种具有多孔结构的铝硅酸盐矿物,主要成分KNa2Ca2(Si29Al7)O72和K(Si3Al)O8,孔径分别为10nm和14nm,孔体积0.4655cc/g和0.5871cc/g,比表面积153.6m2/g和191.4m2/g,孔径分布宽、孔体积和比表面积大有利于补强,焙烧沸石的补强性优于沸石,揭示了它们的补强作用是硅烷偶联剂表面改性、孔道效应和锚固效应共同作用的结果。     

磁性介孔γ-Fe_2O_3制备及其处理含Cr(Ⅵ)废水的应用

以价格低廉的葡萄糖为模板剂,合成了磁性介孔γ-Fe2O3,其比表面积为99.97 m2/g,平均孔容为0.25cm3/g,孔径为33 nm。采用批量平衡试验,研究了300 K下介孔γ-Fe2O3对Cr(Ⅵ)的吸附特性和介孔γ-Fe2O3的再生及Cr(Ⅵ)的回收。试验结果表明:pH为3.5时,介孔γ-Fe2O3对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量达到44.56 mg/g。Freundlich方程比Langmuir方程更好地描述了介孔γ-Fe2O3吸附Cr(Ⅵ)的行为,表明此吸附是多分子层物理吸附。300 K下,用0.01 mol/L的NaOH处理吸附有Cr(Ⅵ)的介孔γ-Fe2O3,可以实现介孔γ-Fe2O3的很好再生。再生的γ-Fe2O3经过5次循环使用,仍具有很好的吸附能力。     

制备条件对Co-Mo/TiO_2-Al_2O_3汽油HDS催化剂性能的影响

以蔗糖为辅助剂,采用溶胶-凝胶法制备了介孔氧化铝及相应的Co-Mo/TiO2-Al2O3汽油脱硫催化剂,并对其进行了TEM、XRD和N2吸附表征。以FCC汽油重馏分为原料,重点考察了不同条件下制得的Al2O3对催化剂选择性加氢脱硫性能的影响。结果表明,蔗糖(sucrose)添加量和pH值对Al2O3织构产生影响,进而影响到对应催化剂的加氢脱硫性能;在Al/sucrose摩尔比1∶1、pH值5.4时Al2O3的比表面积最大、孔径分布最窄,对应催化剂的选择性加氢脱硫活性最好;Al2O3的最可几孔径随pH值的增加而增大;溶胶老化温度对Al2O3的比表面积和孔容影响较大,但对最可几孔径和孔径分布影响较小。与Co-Mo/TiO2-sAl2O3(以sAl2O3表示市售Al2O3)催化剂相比,Co-Mo/TiO2-Al2O3催化剂具有较好的选择性加氢脱硫活性,在考察的条件范围内,脱硫率相同时其对应的烯烃饱和度低5%～15%左右。     

高纯Al_2O_3的结构演变过程研究

以5N-Al(OH)3为原料,分别在600℃、800℃、1000℃、1200℃条件下烧成制备了高纯氧化铝粉体。运用XRD、SEM、粒度分布、比表面积等手段,研究了高纯Al2O3的结构演变过程及不同焙烧温度条件下的高纯氧化铝粉体的性能。结果表明随着焙烧温度的升高,Al(OH)3演变过程为η-Al2O3→γ-Al2O3→θ-Al2O3→α-Al2O3;烧成产物的平均粒度和比表面积逐渐减小,平均粒度从11.94μm降低至5.02μm,比表面积从249.363m2/g降低至7.973m2/g。     

γ-氧化铝复合膜的制备及其脱硫性能

采用溶胶-凝胶法将H3BO3引入到Al（OH）3透明溶胶．经多次成膜-干燥-烧成制得具备一定脱硫效果的γ-Al2O3复合膜．以探索烟气脱硫的新方法。用扫描电镜,X射线衍射、BET（Brunauer-Emett-Teller）法分别对膜的表面结构、晶相组成和孔结构进行了研究。结果表明：（1）所制得的γ-Al2O3-B2O3复合膜是连续均匀的,掺B2O3量的增加对其表面结构末发现有显著影响。（2）掺杂B2O3后,一方面会促进胶粒重排,加快胶粒问空隙变形和缩小,而形成小孔,小孔数目则有所增加,使得掺杂B2O3后膜的总孔容、比表面积都会有所增大;另一方面B2O3的比表面积远小于Al2O3的比表面积．掺B2O3量的增加会使膜的比表面积减小;因而在正负效应作用下,复合膜的比表面积与总孔容的变化曲线出现了极值。（3）γ-Al2O3-B2O3复合膜在脱硫过程中起主要作用,其吸附二氧化硫的过程中既存在物理吸附又存在化学吸附,脱硫率均大于40％。当掺10％（按摩尔计）B2O3时．实验所获得的γ-Al2O3-B2O3复合膜的比表面积和总孔容为最大值,分别为4．4908m^2／g和0．009852cm^3／g,其脱硫效果最好,脱硫率达到了61．87％。     

NaAlO2硫酸法合成高质量拟薄水铝石

拟薄水铝石常应用于石油化工、环保等行业,是活性氧化铝的前驱体、分子筛、黏结剂等的重要原料。近年来,我国石油化工行业面临严峻挑战,原油劣质化、重质化,产品轻质化、清洁化和成本高等问题愈加突出,迫切需求拟薄水铝石的低成本生产制备方法。本工作采用NaAlO2硫酸法结合动态调控pH合成了物相纯、具有特定孔结构的拟薄水铝石产品。通过XRD, BET, SEM, NMR等表征分析得出,硫酸法在pH=7、75℃下反应0.5 h可合成比表面积、孔容和平均孔径分别为341.01 m2/g, 0.41 cm3/g, 4.78 nm的γ-AlOOH,在极端合成条件会生成Al(OH)3杂相。动态调控pH可以有效促进产品相纯化和孔结构改善。在70℃、NaAlO2和Al2(SO4)3流速15 mL/min、反应10 min、老化10 min的条件下,杂相Al(OH)3向γ-AlOOH转变,可将含有28.2%的Al(OH)3杂相经过摆动后降至3.1%,纯化后的γ-AlOOH结晶度增强,其中27Al以六配体形式存在,比表面积、孔容和平均孔径分别增加到358.88 m2/g, 0.70 cm3/g和7.83 nm。     

γ-Al_2O_3/活性炭复合材料的制备及除砷性能研究

以太西无烟煤基活性炭为载体,经浸渍、碱沉淀、加热、水洗、干燥等工序,在活性炭载体表面和孔内形成γ-Al2O3薄层,制备出了可处理含砷废水的γ-Al2O3/AC纳米复合活性炭,并利用物理吸附仪(BET)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICS)进行了表征;结果表明,实验用活性炭含有丰富的微孔结构,其中?4.0~80 mm活性炭对γ-Al2O3的负载量最高;复合活性炭平均孔径为1.012 nm,比表面积为1 294 m2/g,有效孔容为1.10 m L/g;在以NH3·H2O作为沉淀剂时,此活性炭对砷酸根离子的吸附量最高可达到13.6 mg/g,优于以Na OH作为沉淀剂制备的纳米复合材料。     

活化条件影响γ-Al2O3膜／污泥活性炭吸附脱硫机理

通过分析活化条件对γ-Al2O3膜/污泥活性炭表面孔结构和酸碱性的影响,研究了活化温度和活化时间对γ-Al2O3膜/污泥活性炭吸附脱硫性能影响的机理,探讨提高γ-Al2O3膜/污泥活性炭脱硫性能的活化条件.用BET(BRUNAUER-Emett-Teller)分别对γ-Al2O3膜/污泥活性炭的孔结构进行了研究,用化学法研究了γ-Al2O3膜/污泥活性炭表面的酸碱性.结果表明:随着活化温度升高,γ-Al2O3膜/污泥活性炭的BET比表面积增大,增强了物理吸附SO2气体的能力,超过600℃,γ-Al2O3膜/污泥活性炭的BET比表面积有所减少;碱性官能团的浓度随活化温度升高而显著地增加,有利于酸性气体SO2的化学吸附.随着活化时间的延长,γ-Al2O3膜/污泥活性炭的BET比表面积呈递减的变化趋势,碱性官能团呈现先增后减的变化趋势,使得吸附脱硫性能发生了相应的改变.     

SiO2气凝胶的非超临界干燥法制备与表征

以聚二甲基硅烷为原料,采用聚合物超临界法制备了SiO2气凝胶.聚合物超临界法制备的SiO2气凝胶除碳前为疏水性气凝胶,比表面积为27.68 m2/g,孔体积为0.103 7 cm3/g,平均孔径约为15 nm;除碳后为亲水性气凝胶,比表面积为500.6 m2/g,孔体积为0.404 3 cm3/g,平均孔径为3.23 nm.对聚合物超临界法制备SiO2气凝胶的反应机理进行了初步探讨.     

钼镍磷催化剂丙烯加氢中试评价的研究

以三氧化钼、碱式碳酸镍、磷酸为原料制备钼镍磷(Mo-Ni-P)浸渍溶液,以三叶草型γ-Al2O3为载体,采用喷淋饱和浸渍法制备了Mo-Ni-P/γ-Al2O3催化剂。考察了不同胶溶剂、焙烧温度、浸渍方法等条件对Al2O3载体物化性质的影响。实验表明,胶溶剂种类影响Al2O3载体的比表面积,对比孔容影响较小,柠檬酸或硝酸作为胶溶剂,Al2O3比表面积增大,而醋酸或磷酸作为胶溶剂时,Al2O3比表面积减小。在100mL反应装置上,以含体积分数11%丙烯的丙烷为原料,对Mo-Ni-P催化剂的丙烯加氢性能进行了评价实验。实验表明,预硫化能改善钼镍磷催化剂的丙烯加氢反应性能,在1 100h的评价实验中,钼镍磷催化剂的催化活性一直没有明显的变化,说明钼镍磷催化剂具有良好的稳定性。     

模板法制备载体γ-Al_2O_3对CO_2-CH_4重整镍基催化剂性能的影响

采用模板法制备了1#、2#、3#和4#载体γ-Al2O3,并与购买的γ-Al2O3进行对比,BET结果表明,载体的平均孔径在4.0nm左右,2#载体比表面积高达477m2/g,平均孔径仅为3.3nm;NH3-TPD结果表明,载体表面存在弱酸位和强酸位,2#载体表面酸性最弱。催化剂2#-C的XRD结果表明,其还原后的Ni晶粒尺寸最小,仅为5.8nm;H2-TPR结果表明,该催化剂存在结晶态NiO和NiAl10O16尖晶石,且NiO还原峰面积占总还原峰面积的86%。10h评价试验结果表明,2#-C催化剂不仅具有较高的活性和H2收率,且稳定性好。