γ-Al2O3活性氧化鋁載體熱穩(wěn)定性
活性氧化鋁因其獨特的孔結構及表面性質作為負載型催化劑載體在催化領域得到了廣泛應用，其中有相當一部分催化反應是在水熱環(huán)境中進行的，如胺化、水合、脫水、氧氯化、羰基化、催化燃燒及甲烷選擇催化氧化等反應。在低溫催化反應過程中，γ-Al2O3活性氧化鋁載體在水熱條件下可發(fā)生再水合現象，100℃以下形成產物湃鋁石，100～110℃水合產物是湃鋁石和薄水鋁石的混合物，110℃以上的產物是薄水鋁石；高溫下，γ-Al2O3活性氧化鋁載體會發(fā)生高溫燒結以及相變而造成載體比表面積大幅下降、孔結構破壞或催化劑失活等問題。此外，水蒸氣的存在會持續(xù)與氧化鋁進行水合反應，促使氧化鋁顆粒間Al—O—Al橋鍵不斷形成，也會加劇表面燒結引起比表面積銳減并導致催化劑失活。因此，制備出適用于水熱環(huán)境下催化反應的高水熱穩(wěn)定性γ-Al2O3活性氧化鋁載體具有重要意義。
圍繞活性氧化鋁熱穩(wěn)定性問題，學者們開展了廣泛研究。氧化鋁發(fā)生燒結和相變的機理是由于其體相中存在很多四面體和八面體的空位，同時表面鋁粒子配位不飽和，在高溫和水蒸氣存在時，這些空位變得很活潑，氧化鋁粒子間羥基發(fā)生反應，導致比表面積降低并最終轉化為α 相。因此，采取改進制備工藝、添加穩(wěn)定劑以及生成新物質等手段“鈍化”氧化鋁的表面活性可有效阻滯其燒結和相變。
