擬薄水鋁石與薄水鋁石的區(qū)別
氫氧化鋁又稱水合氧化鋁,其化學式為Al2O3·NH2O。當n=1時,Al2O3·H2O被稱為一水合氧化鋁,分為一水硬鋁石、勃姆石和擬薄水鋁石三種類型。薄水鋁石與擬薄水鋁石的主要區(qū)別在于晶粒大小。
氧化鋁有多種晶型。在不同條件下煅燒氫氧化鋁制備的氧化鋁晶體形態(tài)不同。其中γ-Al2O3是工業(yè)上應用最廣泛的過渡態(tài)氧化鋁,又稱活性氧化鋁。γ-Al2O3具有較大的比表面積,可用作更多金屬或金屬氧化物的載體,其孔徑大小可調(diào),熱穩(wěn)定性好,常被用作加氫、重整、甲醇合成等反應的催化劑載體。目前工業(yè)用活性氧化鋁大多是通過煅燒擬薄水鋁石獲得的,廣泛應用于煉油和汽車工業(yè)。
為了制備比表面積大、孔徑大的氧化鋁,首先需要制備比表面積大的薄水鋁石或擬薄水鋁石的前驅(qū)體。擬薄水鋁石的形貌和粒徑?jīng)Q定了氧化鋁的形貌和比表面積。目前擬薄水鋁石的制備方法主要有酸沉法、堿沉法、醇鋁法和鋁酸鈉-二氧化碳中和法。
酸沉法是在鋁酸鈉溶液中加入強酸,主要是硝酸法,即鋁酸鈉與硝酸中和反應得到擬薄水鋁石,便于控制反應條件,產(chǎn)物孔徑分布相對集中,但所得產(chǎn)品成分不穩(wěn)定,純度低,質(zhì)量波動大。同時硝酸價格相對昂貴,難以大規(guī)模應用于工業(yè)。堿沉淀法制備擬薄水鋁石是將沉淀劑(氨水、鋁酸鈉或氫氧化鈉)加入酸性鋁鹽溶液中,通過沉淀、過濾、洗滌、干燥制備擬薄水鋁石。堿沉法所得產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,雜質(zhì)易析出,不易生成三水氧化鋁,但原料純度要求高,陰離子去除困難。無論是酸沉淀法還是堿沉淀法,都會發(fā)生酸堿中和反應。酸堿分解時會產(chǎn)生有害氣體,對人體和環(huán)境造成污染。鋁醇水解法是在催化劑的作用下,用鋁與乙醇反應生成鋁醇。產(chǎn)品純度高,但有機醇成本高,不易回收,導致擬薄水鋁石價格高昂,有機醇毒性也很高。同時,在反應過程中會產(chǎn)生大量的廢水,對環(huán)境造成較大的污染。