摘要：氧化铝催化剂载体领域中，γ-al2o3。应用最为广泛。
综述了γ-al2o3载体的主要研究方向方面的进展：制备工艺低成本化、孔结构控制、提高载体稳定性和制备超细7-a120。，并指出结合制备方法的改善，开发出大比表面积、适宜孔径分布及热稳定性和抗水合性良好的γ-al2o3载体，同时发展纳米γ-al2o3以满足实际生产的需要。
关键词 ： 氧化铝载体催化剂孔结构。
progress in research on y—alumina catalyst carrier
abstract :γalumina has been used most widely in the area of alumina catalyst carrier．in this *****，the progress in the field of y-alumina catalyst support is reviewed mainly as directions as follows：reducing the manufacturing cost，controlling the pore’s structure，improving the stability of the carrier and preparing super-fine y-alumina .
furthermore，it is also suggested that catalyst carriers including γ-al2 03 with larger specific surface area，suitable pore size distribution，excellent thermal stability and hydration resistibility，and nano-γ-al2 03 should be developed for the need of industry．
key words : alumina，catalyst carrier，catalyst，pore structure
引言。氧化铝除用于冶炼金属铝外，在电子封装用衬底、磨料、结构材料、耐火材料、催化剂及其载体领域也得到广泛应用。人们已发现氧化铝存在15种以上不同形态的结构变体，按生成温度可分为低温氧化铝(η-及γ-al2o3)和高温氧化铝(κ-及θ-al2o3两大类，其中低温过渡态γ-al2o3。
具备多孔性、高分散度、高比表面积、良好的吸附性、热稳定性和表面酸性，并且通过控制制备条件可制得不同比表面积和孔容的γ-al2o3产品，常被称作“活性氧化铝”，用作吸附剂和催化剂(及其载体)，是催化剂载体领域应用最为广泛的品种。
-al2o3制备及性质方面的研究目前仍相当活跃本文综述了近几年来国内外γ-al2o3载体的研究进展。
1制备工艺优化【1】
1．1拟薄水铝石脱水法。
1.1.1碱沉淀法。
即酸化铝盐与碱中和。用碱从铝盐溶液沉淀出一水合氧化铝，再通过老化、洗涤、干燥等过程得到拟薄水铝石产品，该法常被称为碱沉淀(酸法)。杜明仙等以硫酸铝溶液为原料，分别采用氨水、氢氧化钠、铝酸钠为碱沉淀剂，并采用ph摆动法考察了沉淀剂、沉淀温度及沉淀时ph值对r氧化铝物性的影响。
实验结果显示，使用氨水作为碱沉淀剂的效果最好，所得r氧化铝样品酸分散度高，沉淀的粒子较小，比表面积达到300m2／g以上，孔容可高达 m l／g。彭绍忠等利用氨水作为碱沉淀剂，选取氯化铝作为铝盐。研究结果表明，用氯化铝和氨水中和得到的产品质量稳定，杂质脱出容易，不易生成三水合氧化铝，在相同的制备条件下，晶粒完整，晶粒较大。
合理选择中和条件也可以制备出大孔和大比表面积的γ-氧化铝载体，其孔容和比表面积最大可达到1．2ml／g和290m2／g。酸法的缺点是对原料的纯度要求高，要完全除去杂质阴离子较困难。
1.1.2酸沉淀法。
即强酸或强酸的铝盐中和铝酸钠。先用酸从铝酸盐溶液沉淀出一水合氧化铝，再通过老化、洗涤、干燥等过程得到拟薄水铝石产品，常被称为酸沉淀(碱法)，是目前最为常用的一种方法。相比于酸法制备拟薄水铝石，碱法重复性好，所用原料比较便宜，成本较低，生产效率相对较高，环境污染也较小，制备出的拟薄水铝石比表面积较大。
其中硝酸法是目前常用的一种方法，可以制备出孔径分布窄、成型性能较好的拟薄水铝石产品。潘成强等；采用偏铝酸钠溶液和硝酸并流滴入反应器成胶，通过硝酸的滴速控制ph值。实验表明，随着反应温度的升高，以制备出大孔径的拟薄水铝石。
碱法的缺点是用于中和的两种物料是强酸和强碱，因此反应体系稳定性稍差，容易造成产品质量波动，当局部碱性过强时易生成三水合氧化铝。
1.1.3碳化法。
碳化法制备拟薄水铝石利用co2和naal02反应，最终制备出γ-al2o3载体。碳化法的工艺思路是在偏铝酸钠naalo2溶液中通入c02。由于这种方法能结合铝厂的实际情况，利用中间产物naalo2溶液及co2废气作为反应原料，因而是成本最低的工艺路线。
通过控制成胶温度、c02混合气浓度和流量促使发生如下反应：
2naaio2+c02+3h20 =2al(oh)3+na2c03
水合氧化铝al(oh)2经老化后可转变为拟薄水铝石。在生产r氧化铝过程中通过变化偏铝酸钠溶液的浓度、温度、碳酸化速度以及控制不同的终点ph值可以制取不同性质的拟薄水铝石，从而得到不同的载体产品。所得γ-al2o3载体比表面积可高达300～400m2／g，孔容大于0．8～1.
0 ml／g，并且具有抗腐蚀性能好、纯度高、催化活性好的特点碳化法制备γ-al2o3载体最大的优势在于以较低的投入够获得高档次的载体产品，基于此，目前国内已有许多铝厂(包括山铝、贵铝、长铝)已改变战略，均开始采用碳化法生产γ-氧化铝。
1．2溶胶·凝胶法【2】
溶胶-凝胶法与传统方法相比，具有以下优点：(1)得到的a1203粉体纯度高，粒径小，比表面积大；(2)反应过程易于控制，副反应少；(3)从同一原料出发，改变工艺过程即可获得不同的制品，如粉体或薄膜等。溶胶一凝胶法通常以金属醇盐为前驱物，其步骤如下：
有机铝盐溶解于有机溶剂中，形成均匀溶液，逐滴加入蒸馏水，经过水解、聚合形成溶胶，然后陈化转变为凝胶。凝胶干燥、焙烧即得氧化铝粉体。但是蒸发凝胶制备粉体时，由稳定性。
elaloui等考察了溶胶一凝胶法的成胶条件及干燥方法对氧化铝孔结构和热稳定性的影响，结果表明以乙酸为成胶剂，然后用二氧化碳超临界干燥制得的氧化铝具有较高的热稳定性，1200℃焙烧5h后，比表面积约70 in2幢。b卸m籼等以al(n03)3·9h20或alcl3·6h20为原料，采用溶胶一凝胶和二氧化碳超临界干燥技术制备高比表面的氧化铝，800℃焙烧5h后，比表面积600～700m2／g。冯丽娟等以al(n03)3·9h20为原料，采用溶胶，凝胶和乙醇超临界干燥技术制各高比表面的氧化铝，550℃焙烧后，比表面积可接近600 m2／g。
2 γ-al2o3孔结构控制。
2．1多孔阳极氧化铝薄膜的结构模型。
作为比较活泼的金属，铝在空气中能形成一种很薄的天然氧化膜，附着在其表面以阻止进一步的氧化。可以通过电化学方法制得较厚的铝氧化膜，这种方法又叫做铝的阳极氧化法。通过阳极氧化方法制得的阳极氧化铝薄膜分为阻挡型(致密型)和多孔型两种。
一般认为在接近中性的电解液中形成阻挡型氧化膜，这种膜的介电性能很好，可以用来制作大容量电容器。在酸性或弱碱性电解液中，由于晶格的不匹配产生的应力及电解液的溶解效应形成多孔型氧化膜。多孔型氧化膜中，紧靠着金属表面是一层薄而致密的阻挡层，在其上则形成厚而疏松的多孔膜层。
多孔层的膜胞为六角型紧密堆积排列，膜胞中心有纳米级的微孔。这些孔大小均匀，且与基体表面垂直，他们彼此之间是平行的。受阳极氧化条件的影响(如：
电解液种类及ph值、电压、电流密度、温度、时间)，阳极氧化膜的结构可以在比较大的范围内调整。氧化铝晶体结构类型，分为型ⅱ和y型两种，其中a—a1203，是刚玉晶型(斜六方晶系)，γal2o3。是尖晶石晶型(六方晶系)。
上述的氧化膜的结构模型也都是以晶体结构为基础。后来又有些科研工作者通过x射线衍射分析，发现铝阳极氧化膜为非晶态。至今为止，关于铝阳极氧化膜的晶型结构还没有完全统一的说法。
2.2多孔膜的形成原理【3】
对多孔膜的电场分布可作如下考虑[102]：膜增长的驱动力是高场离子导体。阳极氧化时，膜内电场强度很大，约106 v／cm-107 v／cm。
强电场作用产生离子电流(al-／oh-)。粒子运动使氧化膜在其界面上持续生长。离子电流与电场强度有如下关系：
一般认为，铝在酸性或弱碱性溶液中，形成多孔膜。在酸性溶液中的反应机。
理为：阳极： (1-2)
阴极： (1—4)
同时，a13+进入溶液中，在液／膜界面发生如下反应(以磷酸电解液为例)：
在氧化铝表面的缺陷处出现应力集中，电流密度大于其它地方，式(1-2)的。
反应首先在这些地方发生，氧化铝溶解产生微孔。反应(1-2)一旦发生，电流效。
率会有所下降，表现为u-t曲线的斜率降低。微孔的产生使其电流密度更加大于。
周围局部地区，则纳米孔洞逐渐形成。．多孔层的形成主要由于铝表面的显微不平引起电流分布不均。
3.耐高温高比表面氧化铝材料的制备及应用研究进展。
γ-al2 03具有表面积大、吸咐性能好、表面酸性、热稳定性良好的特点，可作为多种化学反应的催化剂及催化剂载体。但作为许多高温反应体系，如汽车尾气催化净化、天然气催化燃烧等方面的催化剂载体来说存在严重缺陷，即温度约在1000～1200℃时就会转变成α相，导致比表面剧烈减少，引起表面负载的活性组分聚集，从而使催化剂活性明显下降。因此提高γ-al2 03的高温稳定性和抑制α相高温相变，保持较高的比表面积有实际意义。
3.1添加剂对氧化铝热稳定性的影响【4】
许多文献表明，在氧化铝中添加二氧化硅、碱金属、碱土金属、稀土氧化物可以延缓载体由高比表面向低比表面转变，不同程度地抑制氧化铝的高温烧结和高温相变。添加剂的作用机理是：添加剂需选择高稳定性的物质，其阳离子(以mx+表示)的离子半径远大于a13+半径，因此当占据了γ-al2o3晶体阳离子空穴后，会抑制02一或al3+的扩散，提高γ-al2o3相变温度，因此改善了氧化铝的热稳定性并维持其高表面积。
新催化材料作业
过渡金属碳化物和过渡金属氮化物。李元丽。1.过渡金属碳化物及结构1碳化物是由碳和金属所形成的 间充性合金 interstitial alloy 即体积较小的碳原子占据金属原子密堆积层的空隙，形成的往往具有简单的晶体结构。它们倾向于形成组成可在一定范围内变动的非计量间隙化合物。其中的金属原子形成面心立...
环境催化作业
控制室内空气污染的主要途径有3种途径 一是消除污染源 二是加强室内空气流通 三是净化污染物。通过净化技术来控制室内污染就成为改善室内环境的有效手段。2.2室内空气污染物的种类和危害。室内空气污染物主要分为几类 化学污染物，室内化学污染物主要有甲醛，三氯乙烯，氨气，苯系物，臭氧，二氧化硫 8,9 一氧...
工业催化原理 作业汇总含答案
催化剂与催化作用基本知识。1 简述催化剂的三个基本特征。答 催化剂存在与否不影响 g 的数值，只能加速一个热力学上允许的化学反应达到化学平衡状态而不能改变化学平衡 催化剂加速化学反应是通过改变化学反应历程，降低反应活化能得以实现的 第一章催化剂与催化作用基本知识工业催化原理 作业汇总含答案第一章催化...