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YLCT催化劑載體

條狀、球狀、凹凸球體狀的氧化鋁多用作固定床反應器中催化劑的載體,微球狀氧化鋁載體大多用于流化床反應器中。也可制成特定催化過程所需的異形載體,如環狀、三葉狀、蜂窩狀、纖維狀(見氧化鋁纖維)等。除固體之外,尚有氧化鋁溶膠出售。選擇氧化鋁時重要的參數有晶型、純度、比表面積、孔隙構造和堆密度等。α-氧化鋁的比表面積很低(小于1m2/g),過渡態氧化鋁的比表面積一般達10~102m2/g。成型的商品氧化鋁載體多屬多孔物質,孔徑大小及其分布,對催化過程中反應物在催化劑顆粒內部的擴散性質有重要影響。細微孔隙的孔徑可小于20┱,粗孔孔徑則可達微米,孔隙構造隨品種而異。所有的過渡態氧化鋁都或多或少地含有水,在表面上存在一些羥基和暴露的鋁原子,從而表現出B酸和L酸的特征(見酸堿催化劑),它對氧化鋁載體的性質有重要影響。表面酸性與制備條件有關,特別是與雜質離子及熱處理溫度有關。如鹵素等負離子會增強氧化鋁的表面酸性,酸性增強將促進氧化鋁本身對烴類裂解、異構化反應的催化功能。


①負載催化活性組分。比表面積小的氧化鋁(或只有少量的粗孔的材料),通常用于負載比活性很高的催化劑活性組分。用這類載體可以消除孔隙內的擴散效應,在以選擇性氧化為目的的工藝中,可以減少深度氧化副反應。如乙烯氧化制環氧乙烷用的銀催化劑即以 α-氧化鋁為載體。比表面積大的氧化鋁具有發達的孔隙構造,能使所負載的催化劑活性組分高度分散成微粒,并借助載體的阻隔作用,防止活性組分微粒在使用過程中燒結長大,是一類廣泛使用的氧化鋁載體。例如將貴金屬鈀、鉑、銠等分散于氧化鋁載體上制成加氫催化劑,可提金屬的利用率。


②氧化鋁表面酸性與所負載的活性組分構成雙功能催化劑。如鉑重整中用的鉑-氧化鋁催化劑,其中氧化鋁既作為載體,也是催化劑活性組分之一。在某些情況下氧化鋁載體與高分散度金屬(如鉑)間有強相互作用,可以影響金屬的催化性質。

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