大孔体积、超高比表面积γ-Al_2O_3的制备与表征

以工业级硫酸铝和碳酸氢铵为原料,利用超声波分散技术和化学沉淀相结合的方法制备了拟薄水铝石,拟薄水铝石经600℃高温煅烧,得到了大孔体积、超高比表面积的纳米γ-Al_2O_3粉体;考察了制备过程中发泡剂吐温60及干燥方式对γ—Al_2O_3的结构、形貌及性能的影响,并采用傅里叶变换红外光谱、X 射线衍射、比表面积测定、扫描电子显微镜等于段对γ-Al_2O_3进行了表征。结果表明,在超声场中,以聚乙二醇为分散剂,用发泡剂吐温60分散干燥、煅烧的方式制备的纳米纤维状γ-Al_2O_3的性能最好,γ-Al_2O_3的粒径为25～100 nm,长150-500 nm,平均孔径12.691～12.699 nm,孔体积1.383～2.089 mL/g,比表面积319.598～500.899 m~2/g。     

大孔体积低密度活性氧化铝的制备与表征

研究了以NaAlO2和Al2(SO4)3为原料连续并流成胶制备拟薄水铝石的工艺,运用正交设计和方差分析方法考察了各因素对γ-Al2O3的堆密度和比表面积的影响显著性,并采用XRD、TEM、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。结果表明,最优工艺参数为:NaAlO2溶液质量浓度100g/L,成胶pH值为8,反应温度85℃,中和停留时间30min,老化时间60min,搅拌速率200r/min,由此得到堆密度不大于0.32g/mL、比表面积不大于200m2/g、总孔体积不小于1.2mL/g的具有双孔分布的大孔体积低密度γ-Al2O3载体,其中孔径大于100nm孔的孔体积占总孔体积的50%以上。     

低堆密度拟薄水铝石纳米纤维粒子的制备与表征

以Al2（SO4）3和NaOH为原料，十二烷基苯磺酸钠（DBS）为表面活性剂，采用直接沉淀工艺制备了纤维状低堆密度纳米拟薄水铝石。通过TEM，DSC—TG，XRD，BET等检测手段对产物进行了表征和分析，讨论了反应温度、Al^3＋初始浓度以及DBS的应用对纳米粒子形貌和分散性的影响，并研究了纳米粒子堆密度与其形貌及分散性的关系。结果表明，所制备拟薄水铝石为低结晶度纳米产物，其比表面积和孔体积分别达到275．7m^2／g和1．37mL／g。     

NaAlO_2-Al_2(SO_4)_3法制备拟薄水铝石成胶机理的研究

研究了拟薄水铝石和三水氧化铝的生成机理。考察了成胶pH、成胶温度对生成物类型的影响,在此基础上确定了NaAlO2溶液和Al2(SO4)3溶液成胶过程中完全中和时的临界体积比Ψ/Ψ0,在成胶过程中,当Ψ/Ψ0≤1时,NaAlO2溶液与Al2(SO4)3溶液发生中和反应生成拟薄水铝石和/或碱式硫酸铝;当Ψ/Ψ0>1时,过量的NaAlO2溶液发生自发水解反应,生成三水氧化铝。     

γ-氧化铝的水热法合成及NiMo/γ-Al_2O_3催化剂的加氢脱硫性能

以拟薄水铝石为原料,采用水热法合成载体γ-Al_2O_3的前体碳酸铝铵(AACH),利用XRD,BET,SEM,~(27)Al MAS NMR,Py-IR,HRTEM等手段对AACH、γ-Al_2O_3试样(Al_2O_3-AC)和Ni Mo/γ-Al_2O_3催化剂进行表征,考察了碳酸氢铵浓度和水热时间对制备AACH的影响,研究了催化剂的加氢脱硫性能。表征结果显示,在NH_4HCO_3浓度为2.00 mol/L、水热时间8 h条件下制备的AACH为棒状颗粒结构,结晶度较好;载体Al_2O_3-AC具有较大的比表面积、孔体积和孔径;Ni Mo/Al_2O_3-AC催化剂硫化后Mo S_2颗粒分布均匀,活性相中出现了较多Ⅱ型的Ni—Mo—S相,具有较好的加氢脱硫活性。实验结果表明,在LHSV=4.0 h~(-1)、V(H_2)∶V(油)=300、氢压2 MPa条件下,Ni Mo/Al_2O_3-AC催化剂催化二苯并噻吩脱硫率达76.12%。     

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。     

纳米纤维状γ-Al_2O_3粉体的制备与表征

以工业级氢氧化铝和氢氧化钠为原料,制备偏铝酸钠溶液,然后在旋转填料床内将偏铝酸钠溶液通过化学沉淀法制备成拟薄水铝石,最后在适当的条件下煅烧拟薄水铝石得到纳米氧化铝粉体。利用TG,TEM,XRD等多种测试手段,对产品的结构特征和粒子形态进行了研究,讨论了煅烧过程中温度对晶粒尺寸、形貌的影响。实验结果表明,不同的煅烧条件所制备的粉体的晶相和形态有所不同,在一定煅烧温度下可得到形状呈纤维状、晶相为γ相、直径约5～10nm、长约50～150nm的纳米氧化铝粉体。     

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。     

焙烧温度对Al2O3载体及Pd／Al2O3催化剂性能的影响

采用CO2气体成胶制备了Al2O3载体,考察了载体焙烧温度对载体和相应Pd／Al2O3催化剂物理化学性质及催化性能的影响,并采用X射线衍射、BET等技术对载体及催化剂性能进行了表征。结果表明,随焙烧温度的升高,载体的比表面积、孔容减小,平均孔径逐渐增大,孔分布较集中。所制得的拟薄水铝石较纯净。400—800℃焙烧时,Al2O3载体只有γ—Al2O3晶型;1050℃时,主要以θ-Al2O3为主;到1250℃已完全转变为α—Al2O3。Pd／Al2O3催化剂均具有较高的双烯加氢活性和选择性,其中以970℃和1050℃焙烧载体制备的催化剂为最优。     

Ni-Cu/γ-Al_2O_3-ZrO_2催化剂的制备及其脱氢性能

分别采用浸渍法、共沉淀法、沉积沉淀法制备Ni-Cu/γ-Al_2O_3-ZrO_2催化剂;利用XRD,TEM,BET,NH_3-TPD等手段对制备的催化剂进行表征;考察了催化剂中n(Ni)∶n(Cu)、n(Zr)∶n(Al)以及反应温度、液态空速等对催化剂催化甲基环己烷(MCH)脱氢性能的影响。表征结果显示,3种方法制备的催化剂均具有较大的比表面积、孔体积和孔径,催化剂表面含有较多的Ni0;浸渍法制备的催化剂具有中等强度的酸中心,有助于反应物在催化剂表面的吸附;适量添加Zr增强了载体的稳定性,促进了活性组分与载体之间的协同作用,适量添加Cu提高了催化剂的活性。实验结果表明,浸渍法制备的催化剂具有较高的活性,当催化剂中n(Zr)∶n(Al)=0.25和n(Ni)∶n(Cu)=8∶2时,在450℃、液态空速10 h~(-1)的条件下,MCH转化率为82.6%,产物甲苯的选择性达98.2%。     

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     

氧化铝干胶粉的研制与工业应用

系统介绍了用CO2作为沉淀剂,从铝酸钠溶液中析出大孔拟薄水铝石的反应机理和调配、成胶、分离、洗涤生产工艺,以及制备孔容大于1.2 ml.g-1氧化铝干胶粉的烘干、成型和焙烧等后处理方法。重点讲述了原液配制和成胶扩孔等制备大孔拟薄水铝石的控制要点,对今后开发生产更大孔容的氧化铝干胶粉具有指导和借鉴意义。     

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。     

超声波辅助共沉淀法制备大比表面积TiO_2-Al_2O_3复合载体

分别以氨水、碳酸氢铵、尿素为沉淀剂,AlCl3为铝源,采用超声波辅助共沉淀法制备了TiO2-Al2O3复合载体;考察了沉淀剂对TiO2-Al2O3复合载体结构性能的影响;采用FTIR、XRD、N2吸附-脱附法、SEM等手段对所制得的复合载体进行了表征。表征结果显示,TiO2-Al2O3复合载体中TiO2为锐钛矿型,Al2O3为γ-Al2O3晶型,采用氨水和碳酸氢铵为沉淀剂提高了锐钛矿TiO2的热稳定性,加入十六烷基三甲基溴化铵有利于增大载体的孔径和孔体积。其中以碳酸氢铵为沉淀剂制得的TiO2-Al2O3复合载体的结构性能最好,主要是因为碳酸氢铵是一种缓冲溶液,释放NH4+的速率较慢,该复合载体的孔径达30.9nm、孔体积达2.19mL/g、比表面积达284m2/g。     

γ-Al_2O_3载体改性的研究

为了研制出性能优良的新型ＣＯ耐硫变换催化剂，采用中和成胶法制备出γ－Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３—ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３—ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３—ＭｇＯ—ＴｉＯ２等不同体系的载体，详细考察了制备工艺对载体性能的影响，选择出耐硫变换催化剂最适宜的载体。     

酸法合成拟薄水铝石的研究与表征

研究了硫酸铝为原料合成拟薄水铝石的酸法工艺及影响因素，总工程师 化学分析，XRD，IR对所制备的拟备的拟薄水铝石与目前工业使用的山东拟薄水铝石进行比较，结果表明：以酸法合成的拟薄水铝石具有氧化铝含量高，比表面积大，杂质少的特点，但结晶度略低。     

Ni_2O_3-MnO_2-CeO_2/γ-Al_2O_3非均相催化剂的制备、表征及其催化性能

以γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备了负载型Ni2O3-MnO2-CeO2/γ-Al2O3非均相催化剂,通过TG-DSC,XRD,SEM等手段对催化剂的物化性质、晶相结构和表面形貌进行了表征;同时考察了反应体系的pH、有效氯含量、反应温度和催化剂负载量对催化剂催化分解NaClO活性的影响。实验结果表明,催化剂适宜的煅烧温度为450℃;反应体系为中性或弱酸性及较高的有效氯含量和反应温度都有助于催化分解NaClO。正交实验结果表明,Ni2O3,MnO2,CeO2的负载量(w)分别为35%,6%,2%时催化剂催化分解NaClO的效果最好,分解率达83.49%,且催化剂的稳定性良好,再生后可恢复活性。在处理有机废水的实验中,使用Ni2O3-MnO2-CeO2/γ-Al2O3催化剂,COD去除率达73.34%。     

新型介孔Ni/TiO_2-Al_2O_3催化剂的表征及其用于选择加氢反应

采用XRD、SEM、低温N2吸附-脱附、XPS和吡啶吸附FTIR等方法对以TiO2-Al2O3为复合载体、Ni为活性组分的Ni/TiO2-Al2O3加氢催化剂进行了表征,并在裂解汽油一段选择加氢反应中考察了Ni/TiO2-Al2 O3催化剂的活性和稳定性。表征结果显示,TiO2-Al2O3载体中TiO2为锐钛矿相,Al2O3为γ-Al2O3相,焙烧后催化剂中Ni组分以NiO的形态存在;TiO2与活性组分Ni之间存在协同作用而发生了化学位移,该协同作用可促进活性金属组分在载体上的高度分散,增强二烯烃的加氢活性;TiO2-Al2O3复合载体具有适宜的孔分布和较发达的介孔结构,既保留了Al2 O3的骨架优势,又结合了TiO2优良的催化性能;TiO2-Al2O3复合载体表面存在B酸和L酸中心,以弱酸和中强酸为主。工业侧线评价结果表明,加氢产物的双烯值(基于100 g原料油)不大于8.0 g,溴价(基于100 g原料油)小于21 g,催化剂具有较高的加氢活性、选择性和稳定性。     

共沸蒸馏-均匀沉淀法制备大孔体积和孔径的介孔纳米γ-Al_2O_3

以Al2(SO4)3为铝源、NH4HCO3为沉淀剂,采用共沸蒸馏-均匀沉淀法与超声波分散技术相结合制备出γ-Al2O3前体,该前体在600℃下煅烧4h得到纤维状纳米γ-Al2O3粉体;采用傅里叶变换红外光谱、热重分析、X射线衍射、BET法、扫描电子显微镜等手段对所制得的前体和纳米γ-Al2O3进行了表征。表征结果显示,将NH4HCO3溶液均匀缓慢加入到Al2(SO4)3溶液中,添加适量聚乙二醇作为分散剂,同时采用异丁醇共沸蒸馏可制备出粒径分布均匀、孔径与孔体积大、比表面积大的介孔纤维状纳米γ-Al2O3粉体;所制得的纳米γ-Al2O3的孔径为18.04nm、孔体积为1.87mL/g、比表面积为370.11m2/g,颗粒粒径约为75nm、长为300nm。