高比表面积窄孔分布氧化铝的制备研究 Ⅰ.沉淀条件的影响

 以硫酸铝液为原料，以氨水、氢氧化钠和铝酸钠为碱沉淀剂，采用pH摆动法制备了高比表面积、大孔径、窄孔分布、大孔体积氧化铝，考察了沉淀剂、沉淀温度及沉淀时酸侧pH值对氧化铝物性的影响，并对pH摆动法与等pH沉淀法的结果进行了比较．结果表明，通过改变制备参数可以获得高比表面积、大孔体积的氧化铝，当沉淀温度为70℃，pH摆动3或4次时，氧化铝的孔体积可高达1．0ml／g，比表面积仍大于300m2／g．用pH摆动法制得的样品比用等pH沉淀法制得的样品容易酸溶，对挤压成型有利．不同样品在酸溶液中的分散性表明，用氨水沉淀剂可获得相对较小的沉淀粒子．改变沉淀时酸侧的pH值，可导致沉淀粒子的结构发生变化．     

高比表面积窄孔分布氧化铝的制备研究 Ⅱ.加硅的影响

 采用pH摆动法，以硫酸铝为铝源，以氢氧化钠为碱沉淀剂，考察了添加SiO2对沉淀氧化铝物性的影响．通过孔结构分析、粒度测定和电镜观察等证实，加入少量SiO2可使沉淀粒子分散、变小，颗粒相对均匀，从而提高了氧化铝的比表面积和孔集中的程度．当加入2．5％的SiO时，pH仅摆动2次，即可使氧化铝粉体的孔体积高达1．2ml／g，比表面积达380m2／g．这类氧化铝的孔结构适宜，粒子小，易直接成型为孔径集中和耐压强度好的载体，故用于重油高压加氢脱氮反应具有较好的性能．沉淀时酸侧pH值降低，尽管沉淀氧化铝的孔径向较小的方面集中，但此时沉淀粒子呈紧密堆积，颗粒变大，比表面积下降，氧化铝沉淀粒子的结构发生改变．不同结构的氧化铝表现出不同的催化活性．     

氧化铝负载钌基氨合成催化剂的制备条件及载体改性

 利用等体积浸渍法制备了氧化铝负载钌基氨合成催化剂．考察了\r\n氢氧化铝的焙烧温度，催化剂的还原温度，助剂K、Ba和Sm的添加，以\r\n及用MgO和BaO改性氧化铝载体等对催化剂活性的影响．通过XRD，N2物\r\n理吸附和CO2化学吸附等方法表征了载体的物相结构、比表面积和表面\r\n碱性．研究结果表明，氧化铝表面碱性随着氢氧化铝焙烧温度的升高而\r\n增大是催化剂活性升高的主要原因，载体比表面积的降低对催化剂活性\r\n的影响相对较小．助剂K、Ba和Sm的加入显著地提高了催化剂的活性，\r\n同时助剂Ba和Sm还减弱了强吸附氢对氮吸附的抑制作用，明显提高了催\r\n化剂的高压活性．用MgO改性氧化铝载体降低了其比表面积，但是显著\r\n地提高了载体的表面碱性和催化剂的活性．BaO改性的氧化铝载体的比\r\n表面积、表面碱性及其负载的钌基催化剂的活性随着BaO含量的增加先\r\n升高后降低，当BaO摩尔含量为7．7％时，催化剂活性最高．     

蜂窝状堇青石载体Al2O3涂层的原位合成

 采用改进的原位合成法（原位－浸涂法）在蜂窝状堇青石载体表面制备了多孔氧化铝涂层．着重研究了制备条件对涂层负载、晶相及其孔结构性质的影响，并与其他方法制备的涂层进行了比较．结果表明，采用多次原位合成法制备能提高氧化铝涂层的牢固度，但每次负载量偏低；原位－浸涂法适宜的制备参数为：水解温度83℃，水／异丙醇铝摩尔比60，pH值3．5～4．0，焙烧温度500℃．原位－浸涂法有利于制备Al2O3涂层，具有较好的牢固度，而且涂层的孔径分布窄，具有较大的比表面积、比孔体积和平均孔径．     

蜂窝状堇青石载体A12O3涂层的原位合成

采用改进的原位合成法(原位-浸涂法)在蜂窝状堇青石载体表面制备了多孔氧化铝涂层．着重研究了制备条件对涂层负载、晶相及其孔结构性质的影响，并与其他方法制备的涂层进行了比较．结果表明，采用多次原位合成法制备能提高氧化铝涂层的牢固度，但每次负载量偏低；原位-浸涂法适宜的制备参数为：水解温度83℃，水／异丙醇铝摩尔比60，pH值3．5～4．0，焙烧温度500℃．原位-浸涂法有利于制备A12O3涂层，具有较好的牢固度，而且涂层的孔径分布窄，具有较大的比表面积、比孔体积和平均孔径．     

交联聚异丁烯酸甲酯型负载树脂的孔结构与分离稀土性能的关系

本文报导异丁烯酸甲酯型负载树脂的交联度、致孔剂组成和含量对负载树脂孔结构的影响.结果指出,良溶剂和劣溶剂按一定比例混合作为致孔剂,可制备不同孔结构的树脂.致孔剂量增加,树脂表观比重减小,而比表面积、孔体积与平均孔径均增加.交联度从10％增加到35%,表观比重和比表面积增加,而孔体积与平均孔径减小.增加致孔剂所含良溶剂的比例,树脂的表观比重、比表面积增加,而孔体积与平均孔径减小.已制备一系列不同孔结构的2-乙己基膦酸单2-乙己基酯(P507)负载树脂,比较了它们分离La、Ce、Pr、Nd的性能.结果表明,适当孔结构的负载树脂用于萃取色层分离稀土元素具有优良的分离性能.     

有序介孔氧化铝的制备及其在丁烯歧化中的应用

采用有机铝源及阴离子模板剂制备了高比表面积、大孔容、窄孔径分布的有序介孔氧化铝(Al₂O₃)载体, 研究了铝源水解速率、模板剂碳链长度以及洗涤介质等因素对有序介孔氧化铝载体合成的影响。实验结果表明,提高铝源水解速率和用乙醇溶剂洗涤Al₂O₃前躯体都有利于Al₂O₃载体形成有序介孔结构,所得Al₂O₃载体的孔径和孔体积随着模板剂碳链长度的增加而增大。分别用有序介孔Al₂O₃和普通介孔Al₂O₃为载体,采用浸渍法负载氧化铼(Re₂O₇)制备了铼基催化剂,并用于评价丁烯歧化合成丙烯的反应性能。实验结果表明,铼基有序介孔催化剂(Re/OMA)的丁烯歧化性能显著优于普通铼基介孔催化剂(Re/MA),丁烯转化率高于50%,丙烯选择性约60%,丙烯收率达30%,催化剂寿命明显延长。     

溶胶凝胶法制备中孔分布集中的氧化铝催化材料

报道一种新的中孔氧化铝催化材料的制备方法.通过该方法可以以无机盐和SB粉为原料经过沉淀、解胶的过程首先制得稳定的铝溶胶,然后经过干燥、焙烧得到中孔氧化铝催化材料.用BET,TEM,DTA和XRD等方法对该中孔氧化铝催化材料的基本物理化学性质进行了表征.实验结果表明在不使用模板剂的前提下,通过本文报道的方法能够制得比表面积较大、中孔分布集中的氧化铝材料,并且其孔径分布主要集中在4nm左右.实验结果表明以SB粉为原料制备得到的氧化铝材料具有较好的热稳定性.     

不同干燥过程对超细TiO2粉体性质的影响

考察了采用不同干燥工艺制备的TiO2粉体在粒子形貌、颗粒大小与分布、晶相组成以及比表面积和孔结构等织构和结构性质方面的差异。结果表明，利用常规的干燥方法，由水凝胶脱水所得的颗粒，颗粒间严重团聚，颗粒粒径大且分布不均匀，比表面积和孔体积最小；由醇凝胶直接脱水，则可以显著提高粉体的织构性能．而采用超临界流体干燥法则可以进一步提高粉体的性能，比表面积由水凝胶的4．88m2·g－1增大到113．8m2·g－1，提高了近30倍；孔体积由0．027cm3·g－1增大到0．41cm3·g-1．大约提高了15倍；而且其能够有效地防止粒子间的团聚，较好地保持了湿凝胶的网络结构，使颗粒尺寸降低且分布均匀，可重复性好．     

成胶条件对耐高温高表面积氧化铝热稳定性的影响

 研究了氧化铝制备过程中的各种成胶条件（氨水滴加速度,pH值,温度和硝酸铝溶液的初始浓度等）对氧化铝热稳定性的影响,初步探讨了氧化铝的烧结机理．结果表明,各种成胶条件均可在一定程度上影响氧化铝的比表面积、孔容和平均孔径．选择适宜的制备条件能够阻止氧化铝在高温下烧结,改善氧化铝的孔结构,提高其热稳定性,从而制备出耐高温高比表面积的氧化铝．     

炭分子筛的制备及表面结构

以大庆石油焦为原料，采用KOH活化法，考察了碱炭比、活化温度、活化时间对吸附性能的影响，确定最佳工艺条件，碱炭比4∶1、活化温度800 ℃、活化时间2 h。并制得比表面积大于3 000 m2/g的超级活性炭。通过热处理得到孔径均一(中孔率＞85%)，比表面积大于1 500 m2/g的炭分子筛；再用表面氧化方法，得到表面酸度适宜（150 ℃～240 ℃之间为弱酸，240 ℃～340 ℃为中强酸，340 ℃～450 ℃为强酸分布）的催化剂载体。炭分子筛与传统氧化铝比较具有酸度分布广泛等特点,因较好的酸强度分布，可以增强载体与金属离子之间的作用力，增加负载量。因此，经氧化后的炭分子筛更适于作催化剂载体。     

活性氧化铝孔结构的控制

研究了pH值交替变动、水热处理以及表面活性剂对活性氧化铝孔结构的影响。实验结果表明：pH值交替变动可以制备出结晶度高，晶粒大且均匀的拟薄水铝石；水热处理有利于氧化铝结构内铝原子迁移，促进晶粒进一步增长；而表面活性剂能够插入拟薄水铝石层间，减少焙烧过程中层间坍塌和毛细孔收缩，从而有效调控氧化铝孔结构。其中pH值交替变动和水热处理使氧化铝微孔分布向大孔方向迁移，比表面降低；加入表面活性剂使氧化铝微孔分布向小孔方向迁移，比表面增加，制备出了低比表面(≤150 m²·g^-1)和高比表面(≥250 m²·g^-1)的大孔容氧化铝载体。同时对铝原子的配位情况进行考察，发现铝原子主要以四配位和六配位状态存在，加入表面活性剂和水热处理能显著改变四配位铝和六配位铝的比值。     

负载Ni金属有序介孔氧化铝催化剂的制备及表征

采用原位合成法和传统浸渍法以价格低廉的硝酸铝作为铝源, 聚乙二醇1540为模板剂, 硝酸镍为镍源, 制备出负载Ni金属有序介孔氧化铝催化剂, 并采用BET、TEM、XRD、TG多种测试技术对合成催化剂的物理化学性质和结构特征进行了表征. 实验结果表明, 两种方法均能制备出比表面积大(＞210 m2·g-1)、孔径分布窄(4 nm左右)的负载Ni金属介孔氧化铝催化剂. 与浸渍法相比, 原位合成法所制备的负载Ni金属有序介孔氧化铝镍离子与载体具有更强的相互作用力, 且孔结构具有一定的有序性.     

有机物单层分散在相关材料制备中的应用

与无机氧化物和盐类在载体表面自发单层分散相类似, 许多有机物也可以在载体表面自发单层分散.有机物在载体表面单层分散行为和分散后的存在状态与有机物分子形状和结构特点及载体表面性质和孔结构有关. 利用有机物在载体表面的单层分散, 可以设计制备具有优异性能的材料. 本文简要综述了近年来这方面研究工作取得的相关进展, 主要介绍了有机物单层分散在碳/氧化物复合物、氧化物和薄壁中孔碳材料的制备和织构调控方面的一些应用实例. 单层分散的有机物热分解后可在载体表面形成均匀的薄碳层, 以无机多孔氧化物为载体可制备出包覆均匀碳薄层的碳/氧化物复合物, 这种碳/氧化物复合物在染料吸附、催化剂载体和光催化方面显现出好的性能. 以溶胶-凝胶法制备氧化物时, 分散的有机物可以隔离溶胶颗粒, 从而制备出高比表面积的氧化物并可对孔容进行调控, 以此方法制备的γ-氧化铝比表面积可达506 m²·g^-1. 在惰性气氛中加热上述碳/氧化物复合物, 碳层可抑制氧化物的相变; 而在氧气中, 碳层燃烧发热会促进相变, 由此可快速制备超细α-氧化铝. 包覆均匀碳薄层的氧化物载体对碳起支撑作用, 在将氧化物溶解去除后, 可便捷制得高比表面积、大孔容、高中孔率的薄壁中孔碳材料, 碳材料的形貌、孔径分布等可通过选用不同织构的氧化物载体进行调控.     

球形氧化锆液相色谱柱填料的制备和评价

采用改进油乳液-溶胶-凝胶法制备了不同粒径的色谱用氧化锆微球。用X射线衍射、扫描电镜、比表面测定仪进行了结构、比表面积、孔径、孔体积和形貌表征。讨论了影响颗粒大小和颗粒分布均匀的制备因素。实验证明:有机相性质、有机相与水相的体积比、乳化剂的性质和浓度、助乳化剂的存在、搅拌速度是决定最终制备氧化锆颗粒大小和均匀的主要因素。     

用于质子交换膜燃料电池的碳载铂电催化剂

 以甲醛为还原剂，氯铂酸为原料，XC－72碳黑为载体，制备了不同铂含量的碳载铂电催化剂，并用BET，XRD，TEM和循环伏安法对催化剂进行了表征，用质子交换膜燃料电池单电池对催化剂性能进行了评价．结果表明，铂晶粒主要吸附在碳黑的表面和大孔中．当催化剂的铂载量由20％提高到40％时，由于铂颗粒占据部分碳黑表面，使催化剂的孔体积和比表面积都有所减小；当铂载量进一步提高到60％时，由于铂晶体颗粒形成的微孔开始占一定分率，使催化剂的总体积和比表面积的减小幅度下降．铂晶体颗粒大小在2～4nm范围内；随着铂载量的提高，表面铂有部分聚结，铂晶体的粒径增大，催化剂的电化学比表面积减小．铂载量为40％时，燃料电池阴极的性能最好．     

用沉积沉淀法制备负载型铜基合成低碳混合醇催化剂

本文利用沉积沉淀法制备了几种负载型催化剂，利用ＢＥＴ比表面积测定、金属铜表面积测试、Ｘ光衍射分析，扫描电子显微镜分析和程序升温还原等实验技术进行了研究并与共沉淀法制备的催化剂进行了对比，结果表明，在同样的元素组成条件下，沉积沉淀法制备的摧剂的坶 体主要由Ｍ相「（Ｃｕ，Ｚｎ）２（ＯＨ）２ＣＯ３」组成，氧化态催化剂中铜和锌分布均匀，还原后催化剂中铜表面积大，将铜锌铝的盐溶液沉积沉淀到氢氧化铝载体表面上     

新型大孔结构重油加氢催化剂的制备、表征与评价

将聚苯乙烯（PS）颗粒模板加入到铝溶胶中,经干燥、煅烧除去PS模板制备了大孔氧化铝载体;采用低温N₂吸附 脱附和SEM对合成Al₂O₃的孔结构进行了表征;将Co-Mo活性组分担载在大孔氧化铝载体上制得重油加氢催化剂,并以大港焦化蜡油为原料在固定床高压微反装置上对合成的催化剂进行活性评价。实验表明,加入PS模板后,Al2O3的比表面积增加了41.5m²/g,孔体积增加了0.35cm³/g;加氢脱硫活性提高了12%,脱氮活性提高了22%。     

中孔分子筛负载钴催化剂制备及其在费-托合成中的催化性能

 以HMS,MCM－41,AlHMS和ZrO2／HMS等中孔分子筛为载体,采用孔体积浸渍法制备了系列负载型钴催化剂．XRD测定结果表明,Co氧化物完全分散于分子筛内表面,载体仍保持中孔分子筛的特征;低温N2吸附测定结果表明,表面负载金属钴后,分子筛的比表面积和孔体积下降,孔径减小,孔壁增厚．比较了不同中孔分子筛负载Co催化剂在F－T反应中的催化性能,以短程六角对称的HMS为载体,有利于F－T反应中的链增长,烃类产物主要为微晶蜡;以ZrO2／HMS为载体可抑制CH4的生成,提高C5＋的选择性．     

制备参数对ZrO2气凝胶超细粉织构和结构性质的影响 Ⅰ.水凝胶pH值

用超临界流体干燥（ＳＣＦＤ）法制备出大孔高比表面ＺｒＯ２气凝胶超细粉，详细考察了初始水凝胶ｐＨ值对ＺｒＯ２超细粉形貌、晶相组成、颗粒大小与分布、比表面积及孔结构等织构和结构性质的影响。在实验范围内，当水凝胶ｐＨ值为１０．３０时，所制得的ＺｒＯ２超细粉具有最大的比表面积和孔体积，最小的表观堆密度和平均粒径，颗粒分布均匀狭窄，颗粒间连接成三维网络构状态，较好地保持了凝胶原始织构。