آلومینه فعال شدهمهمترین شکل کاتالیزور آلومینا در صنعت است ، که معمولاً به -al₂o₃ یا η -al₂o₃ با یک سطح خاص بین {{2} m²/g . در مقایسه با آلومینه معمولی ، آلومینه فعال شده دارای یک سطح خاص بزرگتر ، در حال ساخت و سازهای بیشتر از آن است. دهه 1940 ، آلومینا فعال شده به یک ماده کاتالیزوری ضروری در صنعت شیمیایی مدرن تبدیل شده است و به طور گسترده در فرآیندهای مهم صنعتی مانند ترک خوردگی کاتالیزوری ، هیدروودزولفوریزاسیون و تصفیه اگزوز خودرو {6. استفاده می شود.
خصوصیات ساختاری آلومینه فعال
عملکرد کاتالیزوری آلومینا فعال شده از نزدیک با ویژگی های ساختاری آن ارتباط دارد:
1. اسیدیته سطح: سایت های اسید لوئیس (هماهنگ نشده اشباع نشده Al³⁺) و سایت های اسید Brønsted (گروه های هیدروکسیل سطح) به طور همزمان وجود دارند ، و استحکام اسید و مقدار اسید را می توان با شرایط آماده سازی تنظیم کرد {1.
2. ساختار منافذ: دارای یک ساختار مزوپور ({1}} nm) است ، که برای انتشار واکنش دهنده ها مساعد است . توزیع اندازه منافذ را می توان با روش آماده سازی تنظیم کرد.}}}}}}}}}}}}}}}}}}
3. پایداری حرارتی: می تواند پایداری ساختاری را در محدوده درجه500-800 حفظ کند و برای اکثر شرایط واکنش کاتالیزوری مناسب است .
4. گروههای هیدروکسیل سطح: گروههای هیدروکسیل سطح فراوان می توانند در انواع واکنشهای کاتالیزوری شرکت کنند و همچنین سایتهای فعال برای اصلاح .}
مکانیسم کاتالیزوری آلومینه فعال شده
مکانیسم کاتالیزوری اسید
سایت های اسیدی روی سطح آلومینای فعال می توانند انواع واکنش ها را کاتالیز کنند:
1. واکنش کم آبی: مولکول های الکل در سایت های اسیدی پروتئین می شوند و از این طریق مولکول های آب را از بین می برند تا اولفین ها را تشکیل دهند.
2. واکنش ترک خوردگی: تحت مکانیسم کانیون کربن ، هیدروکربنهای مولکولی بزرگ تحت شکاف -شکاف قرار می گیرند .
3. واکنش ایزومریزاسیون: بازآرایی اسکلت مولکولی از طریق واسطه های کربن کاتیون . انجام می شود
مکانیسم کاتالیزوری ردوکس
هنگامی که با فلزات انتقال بارگذاری می شود ، از آلومینای فعال شده می توان به عنوان یک کاتالیزور ردوکس استفاده کرد:
1. سایتهای لنگرگاه فعال پراکنده را ارائه دهید
2. حالت الکترونیکی را از طریق تعامل با پشتیبانی فلز تعدیل می کند
3. نانوذرات فلزی بسیار پراکنده را تثبیت کنید
مکانیسم کاتالیزوری هم افزایی
در کاتالیزورهای کامپوزیت ، آلومینای فعال شده می تواند اثرات هم افزایی را با سایر مؤلفه ها ایجاد کند:
1. هم افزایی بین سایت های اسیدی و مراکز فلزی
2. هم افزایی بین سایت های اسیدی مختلف
3. هم افزایی بین اثر محصور منافذ و سایتهای فعال
کاربرد کاتالیزوری آلومینه فعال شده
میدان پالایش نفت
cray ترکیبی کاتالیزوری1.: به عنوان مؤلفه اصلی فعال یا حامل ، ترک خوردگی روغن سنگین را ترویج می کند
2. هیدروتراسیون: به عنوان حامل کاتالیزورهای هیدروژناسیون مانند Co-Mo و Ni-Mo
3. ایزومریزاسیون: فرآیند ایزومریزاسیون که برای بهبود تعداد اکتان بنزین استفاده می شود
زمینه حفاظت از محیط زیست
1. تصفیه اگزوز خودرو: به عنوان یک حامل فلزی گرانبها در کاتالیزورهای سه طرفه
2. تصفیه گاز زباله آلی: احتراق کاتالیزوری برای از بین بردن VOC
3. تصفیه فاضلاب: اکسیداسیون مرطوب کاتالیزوری برای تخریب آلاینده های آلی
زمینه صنعت شیمیایی خوب
1. کم آبی الکل به الفین ها
2. واکنش استریزاسیون
3. واکنش آلکیلاسیون
اصلاح آلومینه فعال
اصلاح اسیدی
1. اصلاح هالوژن: معرفی F ، CL و غیره. برای تقویت اسیدیته لوئیس
2. سولفات: سایت های فوق العاده اسید را تشکیل دهید
3. Doping Heteroatom: معرفی B ، P و غیره . برای تنظیم اسیدیته
اصلاح ساختاری
1. تنظیم ساختار بین النهرین
2. ساخت کانال سلسله مراتبی
3. کنترل مورفولوژی
اصلاح کامپوزیت
1. کامپوزیت با غربال مولکولی
2. کامپوزیت با سایر اکسیدها
3. کامپوزیت با مواد کربن
به عنوان یک ماده کاتالیزوری کارآمد و اقتصادی ،آلومینه فعال شدهنقش غیر قابل تعویض در صنعت شیمیایی مدرن . با پیشرفت فناوری آماده سازی و توسعه روش های توصیف ، درک اثر کاتالیزوری آلومینا فعال شده ، همچنان به آمیخته می شود .}} در آینده ، از طریق ادغام متقاطع چند رشته ، دامنه های فعال سازی شده در زمینه کاربردهای alumina فعال می شوند. شیمی و توسعه پایدار .