ทำไมอลูมินาจึงสามารถใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาได้?

ในปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาการสนับสนุนตัวเร่งปฏิกิริยาไม่เพียง แต่ทำหน้าที่ในการตรึงส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่เท่านั้น แต่ยังมีผลต่อการกระจายตัวความเสถียรและประสิทธิภาพการเกิดปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยา ในบรรดาวัสดุสนับสนุนที่หลากหลายอลูมินาได้กลายเป็นผู้ให้บริการที่สำคัญในสาขาต่าง ๆ เช่นปิโตรเคมีการเร่งปฏิกิริยาทางสิ่งแวดล้อมและสารเคมีชั้นดีเนื่องจากต้นทุนต่ำความสะดวกในการเตรียมความพร้อมพื้นที่ผิวเฉพาะสูงและคุณสมบัติพื้นผิวที่ปรับได้

1. พื้นที่ผิวเฉพาะสูงและโครงสร้างที่มีรูพรุน

•การกระจายตัวของส่วนประกอบที่ใช้งานสูง: -al₂o₃ที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะสูงสามารถกระจายอนุภาคนาโนโลหะได้อย่างมีประสิทธิภาพป้องกันการรวมตัวกันและปรับปรุงประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยา

•โครงสร้างรูขุมขนที่ควบคุมได้: การกระจายขนาดรูขุมขนสามารถปรับได้ผ่านวิธีการเตรียมการเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแพร่กระจายของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่นอลูมินา mesoporous เหมาะสำหรับปฏิกิริยาโมเลกุลขนาดใหญ่ (เช่นไฮโดรเจนน้ำมันหนัก)

2. ความเป็นกรดของพื้นผิวที่ปรับได้และความเป็นพื้นฐาน

•ไซต์ Lewis Acid (Al³⁺): สามารถยึดศูนย์โลหะที่ใช้งานได้ช่วยเพิ่มปฏิสัมพันธ์ระหว่างโลหะที่รองรับและปรับปรุงเสถียรภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา

•ไซต์กรดBrønsted (-OH): เหมาะสำหรับปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาของกรดเช่นการแตกปิโตรเลียมและไอโซเมอไรเซชัน

•การปรับเปลี่ยนความเป็นกรดและพื้นฐาน:

o ความเป็นกรดที่เพิ่มขึ้น: การแนะนำของF⁻, Cl⁻หรือSo₄²⁻ (เช่นปฏิกิริยาอัลคิเลชั่น)

o ความเป็นกรดลดลง: การโหลดออกไซด์พื้นฐานเช่นK₂Oหรือ MGO (เช่นเพื่อลดการสะสมของคาร์บอน)

3. ความเสถียรทางความร้อนที่ยอดเยี่ยมและความแข็งแรงเชิงกล

•ความต้านทานอุณหภูมิสูง: -al₂o₃สามารถรักษาเสถียรภาพของโครงสร้างต่ำกว่า 800 องศาและความมั่นคงอุณหภูมิสูงสามารถปรับปรุงได้อีกโดยการเติมด้วย LA, CE ฯลฯ

•ความแข็งแรงเชิงกลสูง: เหมาะสำหรับเครื่องปฏิกรณ์อุตสาหกรรมเช่นเตียงคงที่และเตียงที่มีฟลูอิไดซ์, ต่อต้านการสึกหรอของกลไกในระหว่างการเกิดปฏิกิริยา

4. ความเสถียรทางเคมีที่ดี

•แสดงความเฉื่อยชาของสารเคมีสูงทั้งในการออกซิไดซ์และการลดบรรยากาศทำให้มีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาข้างเคียงน้อยลงด้วยสารตั้งต้นหรือผลิตภัณฑ์

•ความเข้ากันได้ดีกับโลหะที่ใช้งานอยู่: สามารถสร้างระบบตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีเสถียรภาพ

5. ต้นทุนต่ำและครบกําหนดอุตสาหกรรม

•วัตถุดิบอลูมินาพร้อมใช้งานได้อย่างง่ายดายและกระบวนการเตรียมการเป็นผู้ใหญ่ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตขนาดใหญ่

•ปิโตรเคมี:

o hydrodesulfurization

o catalytic cracking

•การเร่งปฏิกิริยาด้านสิ่งแวดล้อม:

o การทำให้บริสุทธิ์ของไอเสียยานยนต์

o ออกซิเดชัน VOC

•สารเคมีชั้นดี:

o อัลดีไฮด์ไฮโดรเจน

ข้อดีหลักของอลูมินาเป็นกการสนับสนุนตัวเร่งปฏิกิริยาอยู่ในการผสมผสานที่สมดุลของพื้นที่ผิวจำเพาะสูงความเป็นกรดและความเป็นพื้นฐานความเสถียรทางความร้อนและความเฉื่อยทางเคมี ในอนาคตประสิทธิภาพของการสนับสนุน Catalyst จะได้รับการปรับให้เหมาะสมต่อไปเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการเร่งปฏิกิริยาที่ต้องการมากขึ้น