滴球法是將氧化鋁溶膠滴入到油層(通常使用石蠟、礦物油等)中,靠表面張力的作用形成球形的溶膠顆粒,隨后溶膠顆粒在氨水溶液中凝膠化,最后將凝膠顆粒干燥、煅燒形成球形氧化鋁的方法[3]。
滴球法的優點在于制備的球形顆粒具有良好的物理穩定性和較高的抗壓強度,同時顆粒粒徑、塊密度、孔徑和孔徑分布能得到有效的控制,缺點在于使用熱油和必須保持溶膠長時間滴落,且制備的球形氧化鋁粒徑較大。
對于凍干氧化鋁小球,研究中的關注點集中在顆粒的球形度、球形率、產品純度、顆粒粒徑以及分散性上。然而,制備高純度、粒徑分布窄、顆粒分散性好且能適合工業化生產的球形氧化鋁仍是一個挑戰。
①凍干活性氧化鋁小球在催化劑載體方面的應用
在功能簡單的催化反應中,γ-Al2O3并不直接參與催化過程,其作用是稀釋,支撐和分散貴金屬。王奎等以γ-Al2O3為載體,采用溶膠-凝膠法制備了負載型的復合光催化劑。韓雪等將AlCl3蒸氣負載到多孔的γ-Al2O3載體上,將制備的催化劑用于異丁烯的催化聚合反應,載體為大孔和介孔雙峰結構的γ-Al2O3負載型催化劑具有很好的催化活性和較高的穩定性。
②凍干活性氧化鋁小球在催化劑方面的應用
γ-Al2O3具有明顯的吸附劑特征,并能活化許多鍵,因此可直接作為活性催化劑加入反應體系中。采用N2吸附法、IR和XRD等手段研究了凍干活性氧化鋁小球用于催化裂化(FCC)催化劑中的性能,結果表明,在FCC催化劑制備及應用條件下,凍干活性氧化鋁小球保持比較穩定的比表面積、孔容和酸性等性能。
③凍干活性氧化鋁小球在水質凈化領域的應用
凍干活性氧化鋁小球在水質凈化領域的發展非常迅速,對水質的處理主要集中在以下幾個方面:氟化物的去除,磷化物的去除,有毒金屬離子的去除等。汪洪洋等以凍干活性氧化鋁小球吸附技術處置超標含As污水(水中As質量濃度在0.100~0.250mg/L之間)時,去除率集中于70%~80%之間,該技術使用后的凍干活性氧化鋁小球處理后可循環使用,與其他方法相比減少了As在水體中的沉積和轉移,避免了二次污染,大大降低了處置成本。
④凍干活性氧化鋁小球在干燥方面的應用
凍干活性氧化鋁小球與水之間有比較強的親合力,因而它有較強的干燥能力,在一般用的工業干燥劑里面,無水硫酸銅、氧化鈣等的干燥能力低于凍干活性氧化鋁小球。氧化鋁能干燥很多種氣體,是因為氧化鋁的化學穩定性好,僅僅一小部分氣體同它起化學反應,它可以干燥二十余種氣體。
⑤凍干活性氧化鋁小球在吸附領域的應用
用作吸附劑也是凍干活性氧化鋁小球的用途之一,這主要是因為凍干活性氧化鋁小球比表面積大、孔隙結構合理、化學穩定性好等因素。管蒙蒙等在sol-gel法制備多孔氧化鋁及其對甲醛的吸附研究中,采用溶膠凝膠法制備出多孔凍干活性氧化鋁小球,釆用XRD、熱分析等表征手段分析,而且研究了氧化鋁吸附性能受造孔劑添加量的影響。研究了用不同工藝制備的凍干活性氧化鋁小球對甲醛的吸附性能,并與用高錳酸鉀處理過的氧化鋁進行比較,結果表明實驗制備的凍干活性氧化鋁小球對甲醛有較高的吸附能力,聚乙烯醇(PVA)能夠提高凍干活性氧化鋁小球的吸附能力。
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