活性氧化铝物化性质和制备方法

[db:作者] / 2023-01-05 00:00

4.2.8 活性氧化铝(Y-Al2O3)

[物化性质]活性氧化铝是一种极性吸附剂，一般用作催化剂的载体。Al2O3一般不是纯的，而是部分水合物的无定形多孔结构物质。硅胶是胶团聚集而成的无定形硅酸聚合物。活性氧化铝与硅胶不同，不仅含有无定形的凝胶，还含有氢氧化物晶体形成的钢性骨架结构。活性氧化铝属于过渡形态氧化铝，为粉状、微球状或柱状白色固体，内部多孔，高分散度的固体物料，具有表面积大、吸附性能好、表面酸性、热稳定性良好的特点。相对密度3.5～3.9。熔点2018℃，比热容0.88～1.67kJ/(kg·K)。溶于水，可与酸碱反应，吸附性和抗压耐磨性好。

氧化铝一般由热分解氧化铝的水合物制成，水合物的原料有铝盐、金属铝、碱金属铝盐和氧化铝三水合物等。除氧化铝三水合物外，其余的都要预先制成凝胶，由于制备时的温度、pH值，溶液浓度的不同，生成各种氧化铝水合物和混合物。这些水合物又分解成各种不同物相的氧化铝，在发生相转变的同时，其含水量、晶体结构、比表面、孔径大小和孔径分布都产生很大的变化。

[制备方法](1)制备方法

活性氧化铝通常是由氢氧化铝加热脱水得来的。依据氢氧化铝制造方法的不同，活性氧化铝生产可分为以下几种类型。

①酸中和法酸中和法是以铝酸钠为原料，在搅拌情况下加入一定浓度的酸或者通入二氧化碳气而得到氢氧化铝凝胶。

生产中是将配制好的铝酸钠溶液、硝酸溶液和纯水经计量并流加至带有搅拌的中和器内进行中和反应。反应物在中和器内停留10～20min后进入收集器储存，即可进行过滤、浆化洗涤。洗净的滤饼经干燥、粉碎、机械成型，最后在煅烧炉中经500℃煅烧活化得到成品活性氧化铝。酸中和法生产活性氧化铝设备比较简单，原料来源方便，而且产品质量也较为稳定。

②碱中和法碱中和法是将铝盐溶液用氨水或其他碱液中和得到氢氧化铝凝胶。

AlCl3+3NH3+3H2O→AI(OH)3↓+3NH4Cl

用氨水中和氯化铝溶液在生产中是将配制好的氯化铝溶液先导入中和器中，在搅拌情况下加入氨水，反应完毕后即可进行过滤和浆化洗涤。水洗后的滤饼在40℃、pH=9.3～9.5下老化14h。老化后滤饼经酸化滴球成型，得到小球，再干燥煅烧得到活性氧化铝成品。

③铝溶胶法铝溶胶法制氧化铝是将金属铝煮解在盐酸或氯化铝溶液中，得到透明无色的铝溶胶。而后将铝溶胶与环六亚甲基四胺溶液在5～7℃下均匀混合，通过滴头，在80～95℃热油柱中胶凝成球，再经130～140℃加压老化后，经洗涤、干燥、煅烧制得氧化铝。铝溶胶法制得的活性氧化铝小球特点是低密度、大孔容，而且强度较好，生产易于实现连续化。

④醇铝水解法有机醇铝性质活泼，易溶于水并生成氢氧化铝。醇铝水解制得的氢氧化铝纯度高、比表面大、不含电解质、催化活性高。

(RO)3Al+3H2O→Al(OH)3↓+3R-OH

通常用异丙醇铝为原料进行水解:

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