現代の化学産業、エネルギー、環境保護の分野では、触媒が最適なパフォーマンスを達成するために多くのコア反応の効率的な導電性.の鍵であり、触媒はしばしばキャリア.アルミナに依存しています。
一.アルミナの特性触媒キャリア
アルミナが理想的な触媒キャリアである理由は、主に次の特性によるものです。
(1)高い特定の表面積と多孔質構造
•アルミナキャリアは通常、200-400m²/gの高い特定の表面積を持っています。
•その多孔質構造(細孔サイズ2-50 nm)は、反応物の拡散と生成物の脱着を助長し、触媒効率を改善します{.
(2)優れた熱安定性
•アルミナの融点は2050度と同じくらい高く、高温反応(石油亀裂や自動車排気処理など)の構造的安定性を維持することができます.
•ドーピングによってさらに改善することができます(LA、SIなど.など).
(3)調整可能な酸性度
•アルミナの表面にルイス酸(al³⁺)とブロンステッド酸(-OH)部位があり、酸性度は、異なる触媒反応のニーズを満たすために、修飾(フッ素化、硫化など)によって調整できます.}
(4)化学的不活性と機械的強度
•ほとんどの反応条件下では、アルミナは反応物や生成物と反応せず、触媒プロセスの純度を確保する{.
•その高い機械的強度(特に-Al₂O₃)は、固定床や流動床などの産業原子炉.に適しています。
2.アルミナサポートの主なタイプ
さまざまな結晶構造によると、アルミナキャリアは次のように分けることができます。
タイプ |
クリスタルフォーム |
特徴 |
典型的なアプリケーション |
-al₂O₃ |
立方紡糸 |
中程度に酸性の高い特定の表面積 |
石油水素化、自動車排気触媒 |
θ-al₂O₃ |
モノクリン |
遷移状態、熱安定性はタイプよりも優れています |
高温脱硫と改革反応 |
-al₂O₃ |
六角形 |
低い特定の表面積、超高機械強度 |
高温触媒 |
メソポーラス アル₂O₃ |
アモルファス |
細孔サイズ、制御可能な細孔構造 |
高分子反応 |
3.アルミナキャリアのコアアプリケーション
(1)石油化学
•触媒亀裂(FCC):-al₂o₃ゼオライト(y型分子ふるいなど)を搭載して、重油をガソリンとディーゼルに変換する.
•ハイドロトリート(HDS/HDN):クリーン燃料基準を満たすために、油脱硫(Mo-Co/Al₂o₃など)および脱窒{.
(2)環境触媒
•自動車排気浄化:3方向触媒コンバーター(TWC)、-al₂o₃はPT、PD、およびRHをロードして、COとNOXをCO₂とN₂.に変換します
•VOCS分解:産業廃棄物ガス処理におけるベンゼンやホルムアルデヒドなどの汚染物質の触媒酸化.
(3)新しいエネルギーと細かい化学物質
•燃料電池:PT/C触媒のキャリアとして、酸素還元反応(ORR).の効率を向上させる
•合成アンモニア/メタノール:Fe/al₂o₃、cu/zno/al₂o₃などの触媒のコアキャリア.
それでもアルミナ触媒キャリアは反応に直接参加しません。ナノテクノロジーと計算材料科学の開発を伴う現代の触媒産業.の不可欠な「基礎」であり、アルミナのキャリアは、将来的には高い活動、長命、知性に向かって進化し、{1} {1