探究介孔氧化铝的制备与应用

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1、天津大学硕士学位论文介孔氧化铝的制备与应用姓名：黄能武申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：周理201006中文摘要介孔氧化铝作为催化剂、吸附剂、催化剂载体等在多相催化、大分子吸附与分离、光学、电学、热力学等诸多领域有重要的应用价值。尽管关于介孑L材料的制备及表征目前已有大量的研究，但大多采用有机铝源等昂贵的原料，大大增加了工业化成本。本文从降低生产成本而得高性能介孔氧化铝出发系统地研究了介孔氧化铝的制备、各因素对合成的影响以及在吸附二氧化碳领域的应用。并通过BET、TEM、XRD、TGA／D

2、TG多种测试技术对介孔氧化铝的结构进行了表征分析。实验中以硝酸铝为铝源，TEA和月桂酸混合为结构导向剂，通过沉淀和水热联合的方法制备出了比表面积为370m2／g，孔径为4．0nm，孔容为0．389cm3／g，孔径分布为2,～6nm的介孔氧化铝。并讨论了反应温度，晶化时间，无机铝盐种类，不同结构导向剂等条件对合成介孔氧化铝的影响，并最终确定了最优反应物配比为铝源：TEA-月桂酸=l：3：0．1，合成最优化条件：反应温度为80"C。晶化时间为24小时，焙烧温度为600℃。该方法克服了合成有序介孔氧化铝

3、模板剂昂贵的缺点且工艺简单，成本低。以介孔氧化铝为吸附剂，实施了二氧化碳／氮气的动态分离实验，得出在室温下，不同压力下的分离因子，实验表明压力越大分离因子越小，当压力为0．2MPa时，分离因子最大，约为6。以介孔氧化铝为载体，采用单分子层法对其负载氧化铅。将负载后的介孔氧化铝实施吸附二氧化碳的实验。实验结果表明：负载前后介孔氧化铝对二氧化碳的吸附产生明显的不同，负载后吸附平衡压力低，吸附量大。关键词：介孔氧化铝，吸附分离，无机铝盐，水热合成法，沉淀ABSTRACTMesoporousalumina

4、hasmanyapplicationsinheterogeneouscatalysis，adsorptionandseparationofmacromolecules，optical，electrical，thermalandmanyotherimportantfieldsasacatalyst，adsorbent，catalystcarrier．Althoughalargenumberofscholarshavestudiedthepreparationandcharacterizationof

5、mesoporousmaterials，mostofthemusetheexpensiveorganicmaterialssuchasaluminumsource，whichgreatlyincreasesthecostsofindustrialization．Inordertogethighpropertiesbutlowproductioncostsmesoporousalumina,thispaperhasasystematicstudyofthepreparationofmesoporou

6、salumina，theimpactofvariousfactorsonthesynthesisandtheapplicationofseperationcarbondioxide．ThestructureofmesoporousaluminaarealsocharacterizedandanalyzedbyvarietyoftestingtechniquessuchasBET,TEM，XRDandTGA

7、DTGMesoporousaluminaarepreparedwiththealuminum

8、nitrateasAIsource，TEAandthelaurieacidmixtureasthestructuredirectingagent，byprecipitationandhydrothermalmethods．Thestructureofmesoporousaluminaasfollows：surfaceareaof370m2／g，poresizeof4．0nm，porevolume0．389cm3／g，poresizedistributionof2～6am．Thefactorsoft

9、hereactiontemperature，reactiontime，inorganicaluminumspecies，differentstructuredirectingagentconditionsarealsodiscussed．Anddeterminedtheoptimalratioofreactants．AISource：TEA：laurieacid=1：3：0．1andsynthesisoftheoptimumconditions：reactiontemperatur