活性氧化鋁在吸附及催化領(lǐng)域的應(yīng)用
活性氧化鋁具有較大的比表面積、多種孔隙結(jié)構(gòu)及孔徑分布、豐富的表面性質(zhì),因此,在吸附劑、催化劑及催化劑載體方面有著廣泛的用途。
吸附劑及催化劑載體用氧化鋁是一種精細化學(xué)品,也是一種化學(xué)品。不同用途對物性結(jié)構(gòu)的要求不同,這就是其性強、品種牌號多的緣故。
據(jù)統(tǒng)計,用氧化鋁作催化劑及載體的數(shù)量,比分子篩、硅膠、活性炭、硅藻土及硅鋁膠的催化劑總用量還多。由此可見氧化鋁在催化劑及載體中的舉足輕重的地位
活性氧化鋁可以干燥的液體主要有:芳香烴類、高分子烯烴類、汽油、煤油、環(huán)己烷、丙烯、丁烯以及許多鹵化烴類等。這些液體與氧化鋁接觸時,二者不會發(fā)生反應(yīng)或聚合,同時,干燥的液體中不含有容易吸附在氧化鋁表面并且再生時不易去掉的組分。
催化劑載體又稱擔(dān)體(support),是負載型催化劑的組成之一,是催化劑活性組分的骨架,支撐活性組分,使活性組分得到分散,同時還可以增加催化劑的強度。但載體本身一般并不具有催化活性。
主要體現(xiàn)為:
(1)固定TiO2、防止流失、易于回收和提高TiO2的利用率;
(2)增加TiO2光催化劑整體的比表面積;
(4)提高光源利用率。如將TiO2制成薄膜后,催化劑表面受到光照射的催化劑粒子數(shù)目增加;
(5)將催化劑用載體固定,便于制成各種形狀的光催化反應(yīng)器。
光催化劑載體要求能改善所擔(dān)載的物質(zhì)的組織結(jié)構(gòu)(如增加孔隙、表面積等),同時由于光催化劑是靠光和催化劑的結(jié)合來發(fā)揮催化作用的,只有被光激活的催化劑才具有光催化效果。因此,良好的光催化劑載體應(yīng)具有以下特點:具有良好的透光性;在不影響TiO2催化活性的前提下,與TiO2顆粒間具有較強的結(jié)合力;比表面積大;對被降解的污染物有較強吸附性;易于固液分離;有利于固-液傳質(zhì);化學(xué)惰性等。
天然礦物類物質(zhì)本身具有一定的吸附性和催化活性,且耐高溫,耐酸堿,常被用作催化劑的載體。已被用作TiO2載體的有硅藻土、高嶺土、天然浮石和膨脹珍珠巖等。