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到目前為止，人們已發(fā)現(xiàn)氧化鋁的多種結(jié)晶型態(tài)(α、β、γ、δ、θ等)，其中γ-Al2O3又被稱為“活性氧化鋁”，它由于比表面積大、孔結(jié)構(gòu)豐富、吸附性能好及表面酸性良好等特點(diǎn)，被廣泛用作催化劑和催化劑載體以及各種行業(yè)的吸附劑和脫水劑、汽車尾氣凈化劑等。對(duì)于負(fù)載型催化劑來(lái)說(shuō)，高比表面積和高熱穩(wěn)定性有利于負(fù)載更多的金屬活性組元以制備活性、選擇性及穩(wěn)定性更好的催化劑。另一方面，適當(dāng)?shù)目讖椒植?，可以獲取大孔容的γ-氧化鋁材料，這樣的材料在涉及液體反應(yīng)、大分子反應(yīng)等場(chǎng)合，可以疏通反應(yīng)和產(chǎn)物的傳遞，對(duì)于提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物具有重要意義。
γ-氧化鋁及η-氧化鋁總稱為活性氧化鋁，是典型的脫水催化劑。例如醇類催化脫水制烯烴，氨和甲醇或乙醇發(fā)生分子間脫水制甲胺或乙胺。γ-Al2O3為四方晶系，η-AI2O3為立方晶系，兩者的晶格類似于尖晶石結(jié)構(gòu)。工業(yè)上用氫氧化鋁和堿作用變成偏鋁酸鈉，酸化成pH>7，在20℃下轉(zhuǎn)化為假一水軟鋁石，再于20℃，調(diào)pH>12，得三水鋁石。升溫到80℃，變成薄水鋁石，后者在450℃下，焙燒后轉(zhuǎn)化成γ-AI2O3。γ-AI2O3和η-AI2O3除作脫水催化劑外，還可作為雙功能催化劑的酸性載體。國(guó)內(nèi)都有定型產(chǎn)品。。
γ-氧化鋁是由氫氧化鋁在550～800℃之間高溫焙燒得到的納米材料，工業(yè)上也叫活性氧化鋁，分子式為γ-Al2O3，為白色粉末狀固體，具有多孔性、比表面積高、熱穩(wěn)定性好、表面酸堿性適中、成本低等優(yōu)點(diǎn)，常被用作加氫催化劑載體。
如制備γ-氧化鋁負(fù)載三氯化鋁催化劑，所述制備方法包括：⑴將γ-氧化鋁載體進(jìn)行浸漬處理：將γ-氧化鋁載體在弱堿性溶液中浸漬，然后真空干燥，再進(jìn)行高溫焙燒；⑵將三氯化鋁進(jìn)行溶液固載：將無(wú)水三氯化鋁在甲苯中制成溶液，然后加入活化后的氧化鋁載體，在回流溫度下保持一定時(shí)間，過(guò)濾除去有機(jī)溶劑，用甲苯洗滌，經(jīng)真空干燥，得到目標(biāo)產(chǎn)物，其氯含量為6.04~17.9ω%。制得的γ-氧化鋁負(fù)載三氯化鋁催化劑能用于催化1-癸烯齊聚反應(yīng)，制得1-癸烯齊聚物。1-癸烯的轉(zhuǎn)化率≥60ω%。本發(fā)明采用甲苯為溶劑，提高了三氯化鋁的溶解度，固載反應(yīng)效率高，實(shí)現(xiàn)了清潔化負(fù)載，減少了三廢處理，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
方法1：γ-氧化鋁的制備方法，包括以下步驟：
1)在無(wú)機(jī)鋁鹽水溶液中加入堿溶液或酸溶液，反應(yīng)后得反應(yīng)漿液；
在步驟1)中，所述無(wú)機(jī)鋁鹽可選自硝酸鋁、硫酸鋁、氯化鋁、偏鋁酸鈉等中的一種；當(dāng)無(wú)機(jī)鋁鹽使用硝酸鋁、硫酸鋁或氯化鋁等時(shí)，加入堿溶液；當(dāng)無(wú)機(jī)鋁鹽使用偏鋁酸鈉時(shí)，加入酸溶液；所述堿溶液可選自氫氧化鈉溶液等，所述酸溶液可選自硝酸溶液等；所述無(wú)機(jī)鋁鹽水溶液的摩爾濃度可為0.1～1M；所述氫氧化鈉溶液的摩爾濃度可為1.5M；硝酸溶液的摩爾濃度可為1.5M；所述反應(yīng)的pH可為6～10，反應(yīng)的溫度可為4～60℃，反應(yīng)的時(shí)間可為15～25min；反應(yīng)的pH優(yōu)選為7～9，反應(yīng)的溫度優(yōu)選25℃，反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選20min。
2)將反應(yīng)漿液收集，老化、洗滌、超臨界干燥得到白色粉末，即為三水鋁石；三水鋁石焙燒后即得高孔容γ-氧化鋁。在步驟2)中，所述老化的時(shí)間可為24h；所述洗滌可采用水洗滌或有機(jī)溶劑洗滌，所述有機(jī)溶劑可選用甲醇或乙醇等；所述超臨界干燥可采用超臨界二氧化碳干燥，干燥的溫度可為60℃，壓力可為15MPa；所述焙燒的溫度可為400～800℃，焙燒的時(shí)間可為2h。
方法2：一種γ-氧化鋁的制備方法，包括以下步驟：
(1)將鋁鹽溶液通過(guò)微孔膜垂直分散至流動(dòng)的偏鋁酸鹽溶液中，沉淀反應(yīng)得到擬薄水鋁石懸浮液；
(2)將所述步驟(1)得到的擬薄水鋁石懸浮液進(jìn)行老化，得到γ-氧化鋁前驅(qū)體；
(3)將所述步驟(2)得到的γ-氧化鋁前驅(qū)體焙燒，得到γ-氧化鋁。制備的γ-氧化鋁的TEM照片如圖：
[1] 化學(xué)物質(zhì)辭典
[2] CN201510438176.X一種高孔容γ-氧化鋁及其制備方法
[3] CN201610994166.9一種γ-氧化鋁及其制備方法
[4] CN201210179628.3γ-氧化鋁負(fù)載三氯化鋁催化劑的制備方法和應(yīng)用