吸附劑及催化劑載體用氧化鋁是一種精細(xì)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(qiáng)、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。其中η-Al2O3和γ-Al2O3又是重要的催化劑及載體，它們都是含有缺陷的尖晶石結(jié)構(gòu)，兩者的區(qū)別是：四面體的晶體結(jié)構(gòu)不同（γ>η），六方層的堆排規(guī)整性不同（γ>η）以及Al—O鍵距不同（η>γ，差值0.05～0.1nm）。
中國已知的鋁土礦儲量約為23億t ，居世界第五位。與其他加工鋁土礦的國家不同，中國鋁土礦礦石98 %以上有硬水鋁石存在的特點，含有約80 %的硬水鋁石。中國鋁土礦中的脈石礦物主要是高嶺石、葉蠟石和伊利石，其余是少量的鈦和鐵雜質(zhì)。這些脈石礦物經(jīng)常以細(xì)粒浸染的包體形式存在。中國硬水鋁石礦石一個不理想的特點是低鋁硅比，典型的范圍為4～6 。
硬水鋁石廣泛分布于鋁土礦和紅土及某些巖石中。硬水鋁石可用作耐火材料，也可用來提煉鋁。鋁的氧化物礦物。白色或淡灰色，堅硬，具玻璃光澤。在剛玉砂中與剛玉伴生，并廣泛分布于紅土、鋁土礦及鋁質(zhì)黏土中。大量產(chǎn)于匈牙利、南非、法國、美國阿肯色州和密蘇里州。硬水鋁石與軟水鋁石成同質(zhì)二象（即化學(xué)成分相同，但晶體結(jié)構(gòu)不同）。它不含氫氧基，但含有與氧原子呈二次配位的氫陽離子
在礦物學(xué)方面，硬水鋁石是一種雙鏈結(jié)構(gòu)，而所有的黏土礦物則都是層狀結(jié)構(gòu)。硬水鋁石由六方緊密堆積的氧層與充填了2/3八面體間隙位置的鋁原子組成。每個所占據(jù)的八面體與鄰近的鋁八面體共享四個邊，并在C 軸方向形成雙鏈，這些單元通過共享的氧原子連在一起，鋁原子以形成八面體帶的方式占據(jù)層之間的八面體配位位置。黏土礦物中，高嶺石是二層結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽，這兩個層是通過公共的氧原子共價結(jié)合在一起，形成一個層狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元，八面體氫氧化鋁的羥基離子和四面體硅酸鹽的氧原子之間的氫鏈?zhǔn)箖蓪又貜?fù)單元聚于一起。
葉蠟石則是一種三層鋁硅酸鹽，它是由四面體硅酸鹽的兩層之間夾層結(jié)構(gòu)的一個八面體鋁氫氧化物層組成，而且這種三層是由公共的氧原子共價結(jié)合而成，形成一個三層夾層結(jié)構(gòu)，這些夾層結(jié)構(gòu)則由相對弱的范德華力聚集在一起。伊利石具有與葉蠟石類似的晶體結(jié)構(gòu)，也是一種三層硅酸鹽。然而，在伊利石中，隨著水對晶格氫氧化物取代程度的變化，Al3+類質(zhì)同象取代了四面體硅酸鹽的一些晶格Si4+ ，這些補(bǔ)償離子通常是鉀，它橋鍵連結(jié)了兩個鄰近的夾層結(jié)構(gòu)，在這種情況下層間力為離子性質(zhì)。磨礦時，硬水鋁石沿結(jié)合弱的晶面破裂，破碎破壞了離子/ 共價的Al-O鍵，導(dǎo)致生成一個離子性質(zhì)的不飽和殘留鍵的表面。對于層結(jié)構(gòu)的黏土礦物，破碎使粒子沿弱結(jié)合的基面裂開 [2]。
由于硬水鋁石與鋁硅酸鹽黏土礦物在表面破裂鍵方面存在明顯差別，因此，細(xì)磨的礦物粒子呈現(xiàn)明顯不同的表面電荷特性，它可以相應(yīng)的等電點(iep)加以表征。對硬水鋁石而言，得到的典型iep為pH6.4 ，此數(shù)值大大高嶺石、伊利石和葉蠟石各自的3.6 、2.8 和2.4 的iep 值。這三種鋁硅酸鹽黏土礦物的Zeta電位隨pH的變化呈現(xiàn)類似規(guī)律。
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