การเปิดใช้งานอลูมินามีการดูดซับอย่างไร

อลูมินาเปิดใช้งานเป็นวัสดุอลูมิเนียมออกไซด์ที่มีรูพรุนสูงและมีพื้นผิวสูงซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการบำบัดน้ำ, การอบแห้งก๊าซ, ตัวเร่งปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยาและสาขาอื่น ๆ เนื่องจากประสิทธิภาพการดูดซับที่ยอดเยี่ยม . กลไกการดูดซับของมันขึ้นอยู่กับผลของการทำงานร่วมกันของการดูดซับทางกายภาพ

1. การดูดซับทางกายภาพ

การดูดซับทางกายภาพส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับโครงสร้างที่มีรูพรุนและพื้นผิว Van der Waals แรงของอลูมินาที่เปิดใช้งานและลักษณะของมันรวมถึง:

•พื้นที่ผิวเฉพาะสูงและโครงสร้าง mesoporous ที่อุดมไปด้วยซึ่งสามารถดูดซับก๊าซหรือโมเลกุลของเหลวผ่านเอฟเฟกต์การควบแน่นของเส้นเลือดฝอย .

•ขั้วพื้นผิว: พื้นผิวของอลูมินาอุดมไปด้วยกลุ่มไฮดรอกซิล (-OH) และมีความสามารถในการดูดซับที่แข็งแกร่งสำหรับโมเลกุลขั้วโลก (เช่นน้ำเอทานอล ฯลฯ .) .}

2. การดูดซับเคมี

การดูดซับทางเคมีเกี่ยวข้องกับการยึดติดทางเคมีระหว่างพื้นผิวของอลูมินาที่เปิดใช้งานและตัวดูดซับส่วนใหญ่รวมถึง:

•การดูดซับการแลกเปลี่ยนไอออน: ตัวอย่างเช่นในกระบวนการ defluorination กลุ่มไฮดรอกซิลพื้นผิว (-OH) และฟลูออไรด์ไอออน (F⁻) ได้รับการแลกเปลี่ยนลิแกนด์:

Al - OH+F− → AL - F+OH - Al - OH+F− → Al - F+OH−

•ปฏิสัมพันธ์กับกรดเบส: พื้นผิวของอลูมินามีคุณสมบัติ amphoteric และสามารถดูดซับกรด (เช่นSO₂) หรืออัลคาไลน์ (เช่นNH₃) โมเลกุล .}

3. การเลือก Adsorption Selectivity

ความสามารถในการดูดซับของอลูมินาที่เปิดใช้งานได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่อไปนี้:

• Molecular polarity: It preferentially adsorbs molecules with strong polarity (such as water>ethanol>มีเธน) .

•ขนาดโมเลกุล: การกระจายขนาดรูขุมขนเป็นตัวกำหนดการดูดซับแบบเลือกของโมเลกุลขนาดเล็กหรือสารอินทรีย์ที่มีขนาดเฉพาะ .

•ค่า pH: ค่า pH ของสารละลายมีผลต่อประจุพื้นผิวและสถานะการแยกตัวของกลุ่มไฮดรอกซิลดังนั้นจึงเปลี่ยนประสิทธิภาพการดูดซับของไอออน .

•การฟื้นฟูความร้อน: การให้ความร้อนที่ 150–300 องศาเพื่อ desorb น้ำหรือสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย .}

•การฟื้นฟูสารเคมี: การรักษาด้วยกรดหรือสารละลายอัลคาไลน์เพื่อเรียกคืนไซต์การดูดซับ .

•การฟื้นฟูไมโครเวฟ: ประสิทธิภาพสูงและการประหยัดพลังงานเหมาะสำหรับการฟื้นฟูระดับอุตสาหกรรม .

1. การอบแห้งก๊าซ: ใช้สำหรับการคายน้ำของอากาศอัดและก๊าซธรรมชาติ .

2. การบำบัดน้ำ: กำจัดมลพิษเช่นฟลูออรีน, สารหนูและโลหะหนักจากน้ำดื่ม .

3. petrochemicals: Adsorb sulfides และความชื้นในไฮโดรคาร์บอนเพื่อปรับปรุงความบริสุทธิ์ของน้ำมัน .}

4. ตัวเร่งปฏิกิริยา: โหลดโลหะมีค่าสำหรับปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยา .

อลูมินาเปิดใช้งานบรรลุการดูดซับที่มีประสิทธิภาพผ่านการดูดซับทางกายภาพและทางเคมีและประสิทธิภาพของมันสามารถปรับให้เหมาะสมยิ่งขึ้นโดยการควบคุมขนาดรูขุมขนการปรับเปลี่ยนพื้นผิวและเงื่อนไขการฟื้นฟู .