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活性氧化鋁成型后水熱處理法調(diào)控孔結(jié)構(gòu)

日期:2013年10月22日 | 16:17 作者：河南銘澤科技 瀏覽:

    除在擠條成型時調(diào)變活性氧化鋁孔結(jié)構(gòu)外，成型后的活性氧化鋁也可通過水熱處理法和改變焙燒溫度等手段達到調(diào)變孔結(jié)構(gòu)的目的。
    水熱處理法也稱水蒸氣處理，具體來說就是將成型后的活性氧化鋁在水蒸氣存在下進行焙燒，是一種比較常用的化學(xué)擴孔法。水熱處理過程中活性氧化鋁載體孔結(jié)構(gòu)的變化主要原因是活性氧化鋁發(fā)生了再水合過程，生成了粒度較大的擬薄水鋁石晶體，從而形成了較大的顆粒間隙孔，增大了載體的孔徑，且隨著處理溫度的升高，孔徑逐漸增大。在60℃和80℃低溫下對活性氧化鋁進行了不同時間的水熱處理，制備得到γ-η-Al2O3雙結(jié)構(gòu)氧化鋁載體，其表面形態(tài)為均勻分散的球形小顆粒。此外，在水熱改性過程中，活性氧化鋁載體的比表面積變化不大，但平均孔徑有所降低，且分布更集中，活性氧化鋁水熱改性時發(fā)現(xiàn)，溫和的中性水熱環(huán)境（140℃，2h）中處理活性氧化鋁載體可改變載體表面微粒的排列方式，將密堆積的活性氧化鋁納米顆粒轉(zhuǎn)化為規(guī)則的AlOOH納米片，并使載體的比表面積由204.6m2/g 顯著增至244.7m2/g，同時平均孔徑由8.2nm 減小至7.0nm。分析原因是中性溫和的水熱環(huán)境（140℃）阻止了活性氧化鋁載體表面生成的薄水鋁石過度生長和深度擴孔，從而避免了活性氧化鋁 載體比表面積和孔容的下降。在處理溫度140℃時考察了水熱處理時間對活性氧化鋁載體孔結(jié)構(gòu)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨著處理時間的增加，載體的孔體積和孔容均降低，處理2h時，對整體的擴孔效果最好。在680℃下經(jīng)水熱處理后，活性氧化鋁微孔最可幾孔半徑明顯高移，比表面積也大幅下降。分析原因是：在高溫水熱條件下，部分六配位鋁首先發(fā)生水合生成Al2O3·H2O脫離骨架發(fā)生遷移，然后再失水，從而改變了粒子間的堆積方式，使得晶粒長大，結(jié)構(gòu)有序度增加。
    活性氧化鋁的水熱處理雖然可使得其孔結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)具有明顯變化，但高溫酸、堿環(huán)境及較長處理時間常使薄水鋁石（AlOOH）晶體過度生長，進而導(dǎo)致活性氧化鋁載體擴孔現(xiàn)象嚴重，比表面積和孔容大幅降低。因此，在活性氧化鋁載體水熱處理時必須避免薄水鋁石（AlOOH）晶體的過度生長才能達到既定調(diào)控孔結(jié)構(gòu)的效果。