อลูมินาเปิดใช้งานได้กลายเป็นตัวดูดซับและตัวเร่งปฏิกิริยาที่สำคัญเนื่องจากพื้นที่ผิวเฉพาะสูงความเสถียรทางความร้อนที่ดีและความเสถียรทางเคมี . อย่างไรก็ตามความสามารถในการดูดซับได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายอย่างเช่นการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของการใช้งาน ค่า .
ปัจจัยหลักที่มีผลต่อความสามารถในการดูดซับของอลูมินาที่เปิดใช้งาน
1. พื้นที่ผิวเฉพาะ
ยิ่งพื้นที่ผิวเฉพาะมีขนาดใหญ่ขึ้นไซต์การดูดซับมากขึ้นและความสามารถในการดูดซับที่แข็งแกร่งขึ้น . พื้นที่ผิวจำเพาะมักจะเพิ่มขึ้นโดยการควบคุมอุณหภูมิการเผาการเลือกสารตั้งต้น ฯลฯ .}}
2. โครงสร้างรูขุมขน
•การกระจายขนาดรูขุมขน: micropores เหมาะสำหรับการดูดซับโมเลกุลขนาดเล็กและ mesopores นั้นเอื้อต่อการดูดซับโมเลกุลขนาดใหญ่ .
•ความพรุน: ความพรุนสูงสามารถเพิ่มความสามารถในการดูดซับ แต่ต้องคำนึงถึงความแข็งแรงเชิงกลด้วย .
3. คุณสมบัติทางเคมีของพื้นผิว
•เนื้อหาไฮดรอกซิล: ส่งผลกระทบต่อขั้วพื้นผิวและการเลือกการดูดซับ .
•ไซต์ที่เป็นกรด/พื้นฐาน: สามารถแก้ไขและปรับเพื่อปรับปรุงความสามารถในการดูดซับของสารเฉพาะ .
4. สิ่งสกปรกและรูปแบบคริสตัล
สิ่งสกปรกอาจปิดกั้นรูขุมขนและลดประสิทธิภาพการดูดซับ -al₂o₃มีความสามารถในการดูดซับที่แข็งแกร่งกว่า-al₂o₃ .
วิธีการปรับปรุงความสามารถในการดูดซับของอลูมินาที่เปิดใช้งาน
1. เพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเตรียมการ
•เลือกสารตั้งต้นที่เหมาะสม: เช่น pseudo-boehmite, อลูมิเนียมเจล ฯลฯ . ซึ่งมีผลต่อโครงสร้างรูขุมขนและพื้นที่ผิวเฉพาะของผลิตภัณฑ์สุดท้าย .}
•ควบคุมอุณหภูมิการเผา: อุณหภูมิสูงเกินไปอาจนำไปสู่การเผาและลดพื้นที่ผิวเฉพาะ .
•ปรับสภาพการตกตะกอน/อายุ: ส่งผลกระทบต่อขนาดของเม็ดและการกระจายรูขุมขน .
2. การปรับเปลี่ยนพื้นผิว
•การรักษาด้วยกรด/ฐาน: การรักษาด้วย HCL, HNO₃หรือ NaOH สามารถเพิ่มกลุ่มไฮดรอกซิลพื้นผิวและปรับปรุงกิจกรรมการดูดซับ .
•โหลดส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่: เช่นการทำให้เกิดไอออนโลหะเช่นAg⁺และCu²⁺เพื่อเพิ่มการดูดซับของมลพิษเฉพาะ .
•การปรับเปลี่ยน organosilane: ปรับปรุงการชอบน้ำและเหมาะสำหรับการดูดซับสารอินทรีย์ .
3. ควบคุมโครงสร้างรูขุมขน
•วิธีการเทมเพลต: ใช้สารลดแรงตึงผิวหรือเทมเพลตพอลิเมอร์เพื่อเตรียมอลูมินา mesoporous .
•การรักษาด้วยความร้อนใต้พิภพ: ปรับปรุงการเชื่อมต่อรูขุมขนและปรับปรุงจลนพลศาสตร์การดูดซับ .
4. เพิ่มประสิทธิภาพเงื่อนไขการใช้งาน
•ปรับค่า pH: ส่งผลกระทบต่อประจุพื้นผิวเช่นเมื่อทำการดูดซับไอออนฟลูออไรด์, pH=5-7 เป็นสิ่งที่ดีที่สุด .}
•ปรับปรุงประสิทธิภาพการสัมผัส: ใช้เตียงฟลูอิไดซ์หรือเครื่องปฏิกรณ์แบบคงที่เพื่อเพิ่มการถ่ายโอนมวล .
•วิธีการฟื้นฟู: การคั่วอุณหภูมิสูงหรือการล้างกรดสามารถคืนความสามารถในการดูดซับและยืดอายุการใช้งาน .
กรณีแอปพลิเคชัน
•การบำบัดน้ำ: ดัดแปลงอลูมินาเปิดใช้งานสามารถกำจัดไอออนที่เป็นอันตรายได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นฟลูออรีนและสารหนูจากน้ำ .
•การอบแห้งก๊าซ: โดยการปรับขนาดรูขุมขนการเลือกการดูดซับของH₂OและCO₂สามารถปรับปรุงได้ .
•ตัวเร่งปฏิกิริยา: พื้นที่ผิวเฉพาะสูงและไซต์ที่เป็นกรดช่วยปรับปรุงกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยา .