Формирование пористой структуры гидроксидов алюминия в условиях сульфатно-алюминатного способа осаждения

• Автор: Аптикашева, Альфия Геннадьевна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 114 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ Стр.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Особенности структуры объектов исследования

1.1.1 Аморфный гидроксид алюминия

1.1.2 Тригидроксиды алюминия

1.1.3 Метагидроксиды алюминия

1.2. Оксиды алюминия

1.3 Способы получения ОА

1.3.1 Синтез из металлического алюминия

1.3.2 Механохимическая активация глинозема МХА
1.3.3 Термохимическая активация ТХА
1.3.4 Переосаждение глинозема
1.3 Регулирование текстуры носителя
1.3.1 Регулирование текстуры ГОА на стадиях осаждения и старения
1.3.1.1 Влияние условий осаждения на свойства ГОА
1.3.1.2 Влияние гидротермальной обработки на свойства ГОА
1.3.2 Регулирование текстуры носителей на стадиях
формовки, сушки 1.3.3 Регулирование текстуры носителей на стадии прокаливания
1.4 Исследование влияния условий получения ГОА на текстурные
характеристики Глава 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Характеристика исходных продуктов
2.2 Осаждение гидроксида алюминия
2.3 Высокотемпературная стабилизация гидроксида алюминия
2.4 Низкотемпературная стабилизация гидроксида алюминия
2.5 Перемешивание гидроксида алюминия
2.6 Фильтрация и промывка ГОА
2.7 Анализ алюминатного раствора на содержание алюминия
2.8 Определение содержания примесей в гидроксиде алюминия
2.9 Определение текстурных характеристика
2. ИК спектроскопические исследования
2. Дифференциальнотермические исследования
2. Определение фазового состава и размеров кристаллитов
2. Электронномикроскопические исследования
Глава 3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Рентгенофазовый анализ ГОА
3.2 Дифференциальнотермический анализ ГОА
3.3 Текстурные характеристики ГОА
3.3.1 Анализ изотерм адсорбции
3.3.2 Анализ дифференциальных кривых распределения пор по размерам
3.3.4 Механизм трансформации пористой структуры ГОА в процессе синтеза
3.3.5 Эффект памяти пористой структуры
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Впервые установлено формирование двух типов первичных порообразующих фрагментов, формирующихся в результате направленной координации микрокристаллитов псевдобемита по плоскости 0. Практическая значимость работы. Полученные результаты были использованы при приготовлении современных промышленных катализаторов гидроочистки бензиновых НКЮ0 и дизельных НКЮ0 фракций ООО Новокуйбышевский завод катализаторов, катализатора дегидратации метилфенилкарбинола НКЮ0 ОАО Нижнекамскнефтехим. ИКспсктроскопии и химических методов анализа. Нефтехимия, Нижнекамск, г. РФФИ Пути коммерциализации фундаментальных исследований в области химии для отечественной промышленности, Казань, г. Международной Школыконференции молодых ученых по катализу Каталитический дизайн от исследований на молекулярном уровне к практической реализации, Новосибирск, г. СИГ Научные основы приготовления и технологии катализаторов и IV Российской конференции с участием стран СНГ Проблемы дезактивации катализаторов, Омск, г. Ю.И. Ермакова Молекулярный дизайн катализаторов и катализ в процессах переработки углеводородов и полимеризации, Омск, г. По теме диссертации опубликовано научных работ, из которых 5 статей в центральных академических журналах. Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и изложена на 4 стр. Активный оксид алюминия АОА получил широкое применение в химической, нефтехимической, энергетической и газовой промышленности в качестве адсорбентов, катализаторов и носителей каталитической фазы 17. В последнее время растет также интерес к использованию АОА в решении проблем синтеза и стабилизации поверхностных наноструктур и нанослоев в области микроэлектроники 8, 9. ОА являются низкотемпературные модификации у и цА0з . Повышенный к ним интерес вызван вследствие их развитой поверхности и различной пористой структуры, а также большой температурный диапазон эксплуатации. Основные требования, предъявляемые к качеству АОА, зависят от особенностей каталитических и адсорбционных процессов, для которых он используется . Например, для реакций, в которых скорость диффузионного переноса существенно превосходит скорость химического превращения, наиболее выгодна пористая структура с диаметром пор 0 А . Для более быстрых реакций применение АОА с такой структурой оказывается не выгодным. В случае реакций, проходящих при высоком давлении порядка нескольких сотен атмосфер, когда даже в самых тонких порах О 0 А происходит нормальная диффузия, наличие крупных пор с диаметром более 0 А не дает положительного эффекта и оптимальной является однородная тонкопористая структура. При выборе оптимальной пористой системы оксида алюминия в качестве носителя необходимо также учитывать ее влияние на распределение активного компонента на поверхности кислотноосновные свойства , , на селективность и объемную активность катализаторов, обусловленных характером процессов транспорта реагентов внутри гранул, а также на процесс коксообразования и распределения кокса на катализаторе , . Оптимальные гидродинамические характеристики. ОА в значительной степени определяются свойствами его предшественника гидроксида алюминия ГОА. Поэтому особое внимание при синтезе оксида алюминия уделяется изучению причин образования и устойчивости различных форм гидроксидов алюминия, а также исследованию генезиса их фазового превращения, позволяющих получать в процессе приготовления и последующих обработок продукт с требуемыми эксплуатационными свойствами. Как известно, ОА получают преимущественно термической дегидратацией соответствующего гидроксида либо терморазложением солей , . В связи с тем, что физикохимические свойства оксида алюминия при прокаливании определяются свойствами его предшественника, рассмотрим соответствующие характеристики гидроксидов, среди которых наибольшее практическое значение получили аморфный гидроксид, гиббсит, байерит, бемит и псевдобемит. Аморфный гидроксид алюминия гидрогель характеризуется определенной структурой, формирование которой происходит путем взаимодействия между собой акваионов осаждаемого А1 III с выпадением в осадок плотноупакованных агрегатов, напоминающих по своим свойствам молекулярные кристаллы .