沉淀法制备纳米γ-氧化铝前驱体洗涤分离的研究

以拜耳法生产的粒径较粗的Al(OH)3为原料，通过沉淀法制取了纤维状γ-Al2O3纳米粉体，探讨了超细前驱体Al(OH)3的洗涤分离问题．并用透射电镜，X射线衍射对产物进行了表征．此研究为工业上批量生产纳米γ-Al2O3提供了借鉴．     

氧化镧对γ-Al2O3高温比表面积的影响

为解决γ-Al2O3在高温条件下的热稳定性问题,在实验室模拟工业条件,主要从La2O3,γ-Al2O3的制备方法对γ-Al2O3的热稳定性影响进行研究.研究发现以[La(EDTA)]-为浸渍液时,[La(EDTA)]-组分的适量添加可抑制高温下γ-Al2O3比表面积的下降和向α相的转变,从而提高活性氧化铝的热稳定性,使氧化铝在高温下保持较大的比表面积.添加1%[La(EDTA)]-的样品在1 200℃焙烧10 h其比表面积达61.34 m2/g.此外,还研究了以La2O3为添加剂对γ-Al2O3样品热稳定性的影响,发现La2O3的添加未能提高样品的热稳定性.     

微波加热及掺杂ZrO2对γ-Al2O3→α-Al2O3相变的影响

通过X射线衍射（XRD）分析比较了常规加热和微波加热促使γ-Al2O3→α-Al2O3的相变工艺每件,以及微波加热对γ-Al2O3→α-Al2O3相变过程的促进作用,同时研究了掺杂ZrO2对相变的影响．结果表明：与常规加热相比,微波加热能使γ-Al2O3在更低温度下以更快速率向α-Al2O3相变;ZrO2的存在对该相变起阻碍作用．     

CaO/γ-Al2O3干法脱除燃煤烟气中砷的实验研究

将γ-Al2O3浸渍于Ca(NO3)2溶液中制备出CaO/γ-Al2O3负载型吸附剂,以贵州省高砷煤为研究对象,运用固定床管式炉对CaO/γ-Al2O3在煤燃烧过程中的除砷性能及影响因素进行了系统研究,并对吸附剂和脱砷产物进行了红外光谱表征和X-射线衍射分析,简单探讨了CaO/γ-Al2O3的除砷机理.实验结果表明:γ-Al2O3在2.0mol.L-1的Ca(NO3)2溶液中浸渍2h后煅烧制得的CaO/γ-Al2O3吸附剂具有最佳脱砷效率,红外图谱中出现的As—O键物质和X-射线衍射图谱中发现的Ca3(AsO4)2也进一步说明了CaO/γ-Al2O3吸附剂能够脱除燃煤烟气中的砷.     

不同载体和前驱体对钴基催化剂浆相费托合成性能的影响

以SiO2和γ-Al2O3为载体，以硝酸钴、醋酸钻和氯化钴为前驱体，利用浸渍法制备出钻基细粒子催化剂。用X射线衍射、程序升温还原、比表面测试等技术考察了钴基催化剂的结构和还原性能，分析了不同载体和前驱体对浆相费托反应性能的影响。结果表明，SiO2载体上钴物种的分散度和还原度均高于γ-Al2O3载体，因而Co／γ-Al2O3催化剂的活性最差，CO转化率远低于Co／SiO2催化剂。不同钴前驱体所制备的Co／SiO2催化剂钴物种的分散度和还原度有很大的差别，其相应的Co／SiO2催化剂的浆相费托活性顺序由大到小依次为：Co(NO3)2，Co(NO3)2 Co(CH3CO2)2，Co(CH3CO2)2，CoCl2。     

Ce改性CuO/γ-Al2O3的稳定性及催化活性研究

以CeO2作为改性添加剂、γ-Al2O3为载体、CuO为活性成分，用分层浸渍的方法制备出负载型CuO—Ceo2／γ-Al2O3湿式氧化催化剂；采用TG—DTA、XRD对其进行表征，研究了Ce的掺杂对载体及活性成分高温稳定性的影响并得出结论：在湿武氧化反应过程中，Ce的掺杂有效抑制了γ-Al2O3向α-Al2O3转变的高温相交，以及活性成分CuO与载体间相互作用形成CuAl2O4昀过程。通过对苯酚的湿式氧化降解实验，获知CeO2的加入可明显提高催化剂活性，其中6％CuO-6％CeO2／1—100％Al2O3的质量组分比对苯酚的催化活性最佳，反应30min，苯酚溶液COD的去除率为91．31%。     

以尿素为沉淀剂制备纳米γ-Al2O3粉体

以尿素、硝酸铝为原料,在回流条件下采用均匀沉淀法制备了纳米级的γ-Al2O3粉体.以XRD、TEM、傅立叶红外吸收光谱(FTIR)等测试手段,对纳米级Al2O3的粉体结构和形貌进行了表征及研究.结果表明,当前驱体加热到1000 ℃可得到10 nm左右的γ-Al2O3,并对均匀沉淀法形成纳米氧化铝的机理进行了探讨.     

沉淀-共沸蒸馏法制备超细α-Al2O3粉体的研究

以Al2(SO4)3为铝源,(NH4)2CO3为沉淀剂,利用沉淀-共沸蒸馏法制备出前驱物碳酸铝铵(AACH),并煅烧得到超细α-Al2O3粉末.研究了加料方式、表面活性剂、干燥方式等因素对产物分散性能的影响,分析了超细氧化铝粉末在热处理过程中的结构和性能变化.采用热重/差示扫描法(DTA/TGA)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及ICP等现代分析检测技术对样品性能进行了表征.结果表明,只有将Al2(SO4)3溶液雾化加入到(NH4)2CO3溶液中,添加适量PEG1000做为分散剂,同时采用正丁醇共沸蒸馏才能制备出粒度分布均匀、分散性能优异的超细α-Al2O3粉末.煅烧过程中,氧化铝的相变过程为:Al2O3(无定型)→γ-Al2O3→θ-Al2O3→α-Al2O3,且随着煅烧温度的提高,产物的晶粒尺寸不断增大,密度不断得到提高.在优化条件下合成的前驱物AACH于1 200 ℃煅烧2 h,能得到粒度分布均匀、分散性良好、形貌为类球形且纯度为99.97%以上的α-Al2O3粉体.图9,表1,参15.     

La-Al/堇青石蜂窝状催化剂上COS的水解反应

实验采用蜂窝状堇青石为栽体,考察了在不同γ-Al2O3和La(OH)3负载量下COS的水解活性,并研究了空速的变化以及氧气的存在对于催化活性的影响。结果表明：在低温下,COS水解活性随γ-Al2O3和La(OH)3负载量增大而逐渐增加;空速对催化剂的活性影响较大;La-Al/董青石蜂窝状催化剂具有较好的抗氧性能。     

MgO/γ-Al2O3固体碱的混捏法制备、表征及应用

采用混捏法制备了MgO/γ-Al2O3固体碱,并对其性质进行了测定。研究结果表明,随着活性组分前驱物Mg(OH)2含量的增大,MgO/γ-Al2O3固体碱的碱总量增大,碱量主要分布于3.86 Ho 4.8,且以MgO和Mg(OH)2为前驱物制备的MgO/γ-Al2O3固体碱具有较好的机械强度。固定床脱酸精制试验结果表明,以MgO和Mg(OH)2为前驱物制备的MgO/γ-Al2O3固体碱作为吸附剂具有较好的脱酸性能,当工业氰乙酸乙酯酸值为58.0×10-6,脱酸后产品的酸值低于10×10-6时,处理样品与固体碱吸附剂的体积比可以达到240。采用混捏法制备固体碱具有操作简单,对环境无污染等优点,具有广阔的应用前景。     

MgO/γ-Al2O3固体碱的混捏法制备、表征及应用

采用混捏法制备了MgO/γ-Al2O3固体碱,并对其性质进行了测定.研究结果表明,随着活性组分前驱物Mg(OH)2含量的增大,MgO/γ-Al2O3固体碱的碱总量增大,碱量主要分布于3.86≤Ho≤4.8,且以MgO和Mg(OH)2为前驱物制备的MgO/γ-Al2O3固体碱具有较好的机械强度.固定床脱酸精制试验结果表明,以MgO和Mg(OH)为前驱物制备的MgO/γ-Al2O3固体碱作为吸附剂具有较好的脱酸性能,当工业氰乙酸乙酯酸值为58.0×10-6,脱酸后产品的酸值低于10×10-6时,处理样品与固体碱吸附剂的体积比可以达到240.采用混捏法制备固体碱具有操作简单,对环境无污染等优点,具有广阔的应用前景.     

前驱体碳酸铝铵的制备及相变研究

以硫酸铝铵和碳酸氢铵为主要原料,采用沉淀法制备出α-Al2O3的前驱体碳酸铝铵。利用X射线衍射仪和透射电镜对纯碳酸铝铵粉末进行表征,并对其煅烧过程中的相变进行了探讨。结果表明,所制得的前驱体碳酸铝氨粒径较小,约为9nm,在煅烧过程中,经历如下相变:AACH→无定型→γ→γ+θ+α→θ+α→α。     

二氧化硅包覆活性氧化铝粉体的制备及高温相变行为研究

γ-Al2O3具备高分散度、高比表面积和良好的吸附性,是催化剂领域应用最广泛的载体之一,但其高温相变引发性能大幅降低的问题成为推广应用的制约因素.采用新型旋转化学气相沉积(RCVD)技术,以正硅酸乙酯(Si(OC2H5)4,TEOS)为原料,用氧气加速热分解的方式实现了非晶SiO2纳米层在γ-Al2O3粉体表面厚度可控的均匀包覆,具有工艺简单、应用方便等优点.研究了不同温度煅烧条件下对SiO2包覆层的形貌和厚度的影响,结合微观形貌、相成分以及傅立叶红外光谱分析等测试结果,阐明了SiO2纳米层在γ-Al2O3粉体表面包覆行为.结果表明,通过控制TEOS的流量,在γ-Al2O3表面均匀包覆了厚度在3～24 nm的非晶SiO2纳米层,并将γ-Al2O3晶格重构转变温度从1200℃提升至1400℃.处于悬浮状态的γ-Al2O3基体和SiO2包覆物之间通过化学反应产生的牢固化学键形成均匀致密的包覆层,而SiO2包覆层能够阻滞Al-O键的移动使包覆后的γ-Al2O3开始相变温度提升了200℃.机理分析表明,由于在γ-Al2O3表面包覆的非晶SiO2能够对过渡态氧化铝表面阳离子空位进行有效填充,抑制了离子扩散,从而提高了γ-Al2O3的稳定性.     

纳米Cu/γ-Al_2O_3催化剂制备与选择催化还原NO性能

采用NH4Al(SO4)2、NH4HCO3和NH3.H2O为原料沉淀制备γ-Al2O3,然后浸渍负载活性组分Cu2+,制成纳米Cu/γ-Al2O3催化剂,并考察其催化性能.SEM测试结果表明:制得的纳米Cu/γ-Al2O3催化剂粒径均小于100 nm.活性测试结果表明:在pH值为8.5时制备的γ-Al2O3负载上3%Cu2+的纳米Cu/γ-Al2O3催化剂性能最佳,在275℃时能使NO的转化率达到82.3%,与普通Cu/γ-Al2O3催化剂相比较,最佳活性温度降低了25℃,NO最大转化率提高了31.8%.     

催化剂载体γ-Al2O3上NO对SO2的氧化吸附

通过研究催化剂载体γ-Al2O3在423K吸附温度和不同气氛(有氧和无氧)下NO和SO2的吸附曲线、吸附量,以及漫反射红外光谱(DRIFTS)分析,探讨了低温下在γ-Al2O3上NO对SO2的氧化吸附的影响．研究表明,低温下在γ-Al2O3上NO对SO2氧化吸附有促进作用,γ-Al2O3晶格氧直接参与了NO促进SO2氧化的反应,NO促进SO2氧化吸附的机理是：γ-Al2O3吸附NO形成的表面螯合亚硝基与邻位弱吸附的Al-O-SO2发生表面反应,使弱吸附的Al-O-SO2氧化生成稳定的SO4^2-,并产生氧空位,放出NO,气相中的氧补充氧空位生成晶格氧,使表面反应得以继续进行。     

MCM-41/γ-Al2O3复合材料的合成和表征

采用在γ-Al2O3表面附晶生长的方法合成了MCM-41/γ-Al2O3复合材料,考察了表面活性剂用量、投料硅铝比、合成母液pH值等对复合材料中MCM-41结晶度的影响.结果表明,在n(CTMABr)/n(SiO2)大于0.32、硅铝比大于4.68及合成母液pH值为10.5的条件下,合成的MCM-41/γ-Al2O3复合材料中MCM-41的结晶度接近Si-MCM-41.X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和低温N2吸附-脱附表征结果表明,MCM-41/γ-Al2O3是由MCM-41生长于γ-Al2O3的表面而形成的复合材料.MCM-41/γ-Al2O3复合材料中的MCM-41具有较高的热稳定性.     

改性活性氧化铝对硫化氢吸附的研究

用浸渍法制备了改性γ-Al2O3,通过SEM对改性γ-Al2O3微结构进行了表征,对H2S进行了吸附考察和分析了不同类型吸附剂、不同改性条件下的吸附性能的变化规律,并对再生后吸附剂的脱硫性能进行了研究.结果表明:焙烧温度达600℃时,改性后的γ-Al2O3微结构发生明显变化,脱除H2S能力增强.当H2S平均初始浓度为45mg/m3,温度为22℃,压力为1.01×105Pa,采样流量为0.5L/min时,改性γ-Al2O3对H2S去除率为96.9%;改性γ-Al2O3吸附效果明显优于未经改性的γ-Al2O3、活性炭和5A分子筛;改性γ-Al2O3再生后的吸附容量可以恢复到原来的97%.     

等离子喷涂氧化铝陶瓷涂层组织

用X射线衍射、扫描电镜和显微硬度计研究了45钢表面等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层的微观组织结构、显微硬度,同时对涂层的界面结合特性进行了考察。结果表明,喷涂前的α-Al2O3相粉末,经喷涂后,存在α-Al2O3相向γ-Al2O3相的转变,且以γ-Al2O3相为主相。在金属基体与陶瓷层之间加入NiCrAl层后热膨胀系数不匹配性得到一定程度的改善,从而使涂层内应力降低,结合强度得以提高。     

介孔纳米γ-Al_2O_3的制备及其对硫酸根离子的吸附性能研究

利用模板法合成介孔纳米γ-Al2O3,用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面测定(BET)等手段对所得的介孔纳米γ-Al2O3进行了表征.考察了介孔纳米γ-Al2O3在静态条件下对硫酸根离子的吸附性能.探讨了溶液的初始浓度、pH值、时间和温度对吸附性能的影响,结果表明:介孔纳米γ-Al2O3对硫酸根离子有较好的吸附性能,其吸附行为符合Freundlich等温式.     

复合载体对Ni基甲烷化催化剂性能的影响

通过对Ni基甲烷化催化剂的不同复合载体进行研究发现:与纯γ-Al2O3载体相比,由ZrO2,MgO,SiO2,TiO2与γ-Al2O3复合形成的复合载体,均对CO甲烷化催化性能有一定影响,而以γ-Al2O3/MgO,γ-Al2O3/SiO2两种复合型载体对CO甲烷化活性和选择性促进最为明显。同时,γ-Al2O3/MgO复合载体表现出良好的热稳定性,催化剂活性衰减小。