1. ॲल्युमिनाचे उत्पादन मूलभूत आणि संरचनात्मक गुण
1.1 क्रिस्टलोग्राफिक टप्पे आणि पृष्ठभाग क्षेत्र गुणधर्म
(अल्युमिना सिरॅमिक रासायनिक उत्प्रेरक समर्थन)
अल्युमिना (अल ₂ हे तीन), विशेषतः त्याच्या α-फेज स्वरूपात, उत्कृष्ट थर्मल सुरक्षेमुळे रासायनिक उत्प्रेरक टिकून राहण्यासाठी सर्वात मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जाणाऱ्या सिरेमिक सामग्रीपैकी एक आहे, यांत्रिक शक्ती, आणि ट्यून करण्यायोग्य पृष्ठभाग क्षेत्र रसायनशास्त्र.
हे अनेक बहुरूपी प्रकारांमध्ये अस्तित्वात आहे, γ चा समावेश आहे, d, i, आणि α-alumina, γ-ॲल्युमिना हे उत्प्रेरक अनुप्रयोगांसाठी सर्वात वैशिष्ट्यपूर्ण आहे कारण त्याच्या उच्च तपशील क्षेत्रामुळे (100– 300 m²/g )आणि सच्छिद्र रचना.
वर गरम केल्यावर 1000 ° से, मेटास्टेबल बदल aluminas (उदा., c, d) थर्मोडायनामिकली स्थिर α-alumina मध्ये उत्तरोत्तर बदलते (डायमंड रचना), ज्यात घनता आहे, सच्छिद्र नसलेले स्फटिकासारखे जाळीचे काम आणि नाटकीयपणे खालची पृष्ठभाग (~ 10 m²/g), ऊर्जावान उत्प्रेरक प्रसारासाठी ते खूपच कमी आदर्श बनवते.
γ-ॲल्युमिनाचे उच्च पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ त्याच्या सदोष स्पिनल सारख्या फ्रेमवर्कमधून विकसित होते, ज्यामध्ये केशन ओपनिंग्स असतात आणि मेटल नॅनोपार्टिकल्स आणि आयनिक प्रकारांच्या अँकरिंगसाठी परवानगी देतात.
पृष्ठभाग हायड्रॉक्सिल गट (– ओह) ब्रॉन्स्टेड ऍसिड वेबसाइट्स म्हणून ॲल्युमिनावर काम करतात, तर समन्वयात्मकपणे असंतृप्त Al TWO ⁺ आयन लुईस ऍसिड वेबसाइट्स म्हणून काम करतात, सामग्रीला थेट ऍसिड-उत्प्रेरित प्रतिक्रियांमध्ये भाग घेण्यास सक्षम करणे किंवा एनिओनिक इंटरमीडिएट्स राखणे.
हे अंतर्निहित पृष्ठभाग क्षेत्र घरे ॲल्युमिना केवळ निष्क्रिय सेवा प्रदाता बनवतात परंतु अनेक औद्योगिक प्रक्रियांमध्ये उत्प्रेरक प्रणालींमध्ये सक्रिय योगदान देतात..
1.2 सच्छिद्रता, मॉर्फोलॉजी, आणि यांत्रिक प्रामाणिकपणा
उत्तेजक सहाय्य म्हणून ॲल्युमिनाची कार्यक्षमता त्याच्या छिद्राच्या संरचनेवर गंभीरपणे अवलंबून असते, जे मोठ्या प्रमाणात वाहतुकीचे नियमन करते, उत्साही वेबसाइट्सची प्रवेशयोग्यता, आणि फाऊलिंगला प्रतिकार.
एल्युमिना सपोर्ट नियंत्रित छिद्र परिमाण अभिसरणाने तयार केले जातात– मेसोपोरस पासून भिन्न (2– 50 nm) macroporous करण्यासाठी (> 50 nm)– उत्प्रेरक आणि वस्तूंच्या कार्यक्षम प्रसारासह उच्च क्षेत्र स्थिर करण्यासाठी.
उच्च सच्छिद्रता प्लॅटिनम सारख्या उत्प्रेरकदृष्ट्या सक्रिय धातूंच्या प्रसारास चालना देते, पॅलेडियम, निकेल, किंवा कोबाल्ट, एकत्रीकरणापासून संरक्षण करणे आणि प्रत्येक व्हॉल्यूममध्ये सक्रिय वेबसाइट्सच्या संख्येचा सर्वोत्तम वापर करणे.
यांत्रिकपणे, ॲल्युमिना उच्च संकुचित शक्ती आणि ॲट्रिशन प्रतिरोध दर्शवते, फिक्स्ड-बेड आणि फ्लुइडाइज्ड-बेड रिॲक्टर्ससाठी आवश्यक आहे जेथे उत्तेजक तुकडे दीर्घकालीन यांत्रिक चिंता आणि थर्मल बाइकिंगमधून जातात.
त्याचा कमी थर्मल विस्तार गुणांक आणि उच्च वितळण्याचा बिंदू (~ 2072 ° से )अत्यंत ऑपरेटिंग समस्यांमध्ये आयामी सुरक्षा सुनिश्चित करा, वाढलेली तापमान पातळी आणि संक्षारक वातावरणासह.
( अल्युमिना सिरॅमिक रासायनिक उत्प्रेरक समर्थन)
याव्यतिरिक्त, अल्युमिना वेगवेगळ्या भूमितींमध्ये तयार केले जाऊ शकते– गोळ्या, extrudates, मोनोलिथ्स, किंवा फोम्स– जास्तीत जास्त दबाव कमी करण्यासाठी, उष्णता हस्तांतरण, आणि मोठ्या प्रमाणात रासायनिक अभियांत्रिकी प्रणालींमध्ये एक्टिवेटर थ्रूपुट.
2. विषम उत्प्रेरकातील कर्तव्य आणि प्रणाली
2.1 सक्रिय स्टील फैलाव आणि स्थिरीकरण
उत्प्रेरकातील ॲल्युमिनाच्या प्राथमिक कार्यांपैकी एक म्हणजे रासायनिक मेकओव्हरसाठी सक्रिय सुविधा म्हणून काम करणाऱ्या नॅनोस्केल स्टीलच्या तुकड्यांचा प्रसार करण्यासाठी उच्च-पृष्ठभागाच्या मचान म्हणून काम करणे..
गर्भाधान सारख्या धोरणांसह, सह-वर्षाव, किंवा अवक्षेपण-वर्षाव, माननीय किंवा शिफ्ट धातू एल्युमिना पृष्ठभागावर एकसमानपणे विखुरल्या जातात, विशेषत: खाली आकारांसह उच्च वितरित नॅनोकण तयार करणे 10 nm.
मजबूत मेटल-सपोर्ट परस्परसंवाद (एसएमएस) ॲल्युमिना आणि धातूच्या तुकड्यांमधील थर्मल सुरक्षा वाढवते आणि सिंटरिंगमध्ये अडथळा आणतो– उच्च तापमानात नॅनोकणांचे एकत्रीकरण– जे नक्कीच अन्यथा हळूहळू उत्प्रेरक क्रियाकलाप कमी करेल.
उदाहरण म्हणून, पेट्रोलियम शुद्धीकरण मध्ये, γ-ॲल्युमिनावर समर्थित प्लॅटिनम नॅनोपार्टिकल्स हे उत्प्रेरक सुधारणा उत्तेजक घटकांचे महत्त्वपूर्ण घटक आहेत जे उच्च-ऑक्टेन गॅसोलीन तयार करण्यासाठी वापरले जातात.
तसेच, हायड्रोजनेशन प्रतिक्रियांमध्ये, ॲल्युमिनावरील निकेल किंवा पॅलेडियम असंतृप्त सेंद्रिय पदार्थांमध्ये हायड्रोजन जोडण्यास मदत करते, बिट हालचाली आणि निष्क्रियतेपासून संरक्षण करण्यासाठी समर्थनासह.
2.2 जाहिरात आणि उत्प्रेरक क्रियाकलाप सुधारित करणे
ॲल्युमिना केवळ एक सोपा प्लॅटफॉर्म म्हणून कार्य करत नाही; हे टिकाऊ धातूंच्या इलेक्ट्रॉनिक आणि रासायनिक क्रियांवर सक्रियपणे परिणाम करते.
γ-ॲल्युमिनाची अम्लीय पृष्ठभाग द्विफंक्शनल कॅटॅलिसिसची जाहिरात करू शकते, जेथे ऍसिड वेबसाइट आयसोमरायझेशन उत्प्रेरित करतात, विभाजन, किंवा निर्जलीकरण क्रिया जेव्हा मेटल साइट्स हायड्रोजनेशन किंवा डिहायड्रोजनेशनची काळजी घेतात, हायड्रोक्रॅकिंग आणि रिफॉर्मिंग प्रक्रियांमध्ये पाहिल्याप्रमाणे.
पृष्ठभाग क्षेत्र हायड्रॉक्सिल गट स्पिलओव्हर संवेदनांमध्ये सामील होऊ शकतात, जेथे स्टील साइट्सवर विलग केलेले हायड्रोजन अणू ॲल्युमिना पृष्ठभागावर जातात, स्टीलच्या तुकड्याच्या पलीकडे संवेदनशीलतेचे क्षेत्र वाढवणे.
याव्यतिरिक्त, एल्युमिना क्लोरीनसारख्या पैलूंसह डोप केले जाऊ शकते, फ्लोरिन, किंवा लॅन्थॅनम त्याच्या आंबटपणाची पातळी सानुकूलित करण्यासाठी, थर्मल सुरक्षा वाढवा, किंवा स्टील फैलाव सुधारा, विशिष्ट प्रतिक्रिया वातावरणासाठी सहाय्य सानुकूलित करणे.
हे बदल निवडकतेच्या दृष्टीने उत्प्रेरक कार्यक्षमतेचे सूक्ष्म ट्यूनिंग करण्यास अनुमती देतात, रूपांतरण कामगिरी, आणि सल्फर किंवा कोक साचून विषबाधा होण्यास प्रतिकार.
3. औद्योगिक अनुप्रयोग आणि प्रक्रिया आत्मसात करणे
3.1 पेट्रोकेमिकल आणि रिफायनिंग प्रक्रिया
एल्युमिना-समर्थित उत्तेजक तेल आणि वायू उद्योगात महत्त्वपूर्ण आहेत, विशेषतः उत्प्रेरक विभाजनात, hydrodesulfurization (एचडीएस), आणि वाफ बदलणे.
द्रव उत्प्रेरक फ्रॅक्चरिंग मध्ये (FCC), जरी जिओलाइट हा मुख्य सक्रिय टप्पा आहे, यांत्रिक तग धरण्याची क्षमता वाढवण्यासाठी आणि दुय्यम स्प्लिटिंग साइट्स ऑफर करण्यासाठी ॲल्युमिना सामान्यतः ड्रायव्हर मॅट्रिक्समध्ये समाकलित केली जाते.
HDS साठी, कोबाल्ट-मॉलिब्डेनम किंवा निकेल-मॉलिब्डेनम सल्फाइड्स हे खनिज तेलाच्या भागातून सल्फर काढून टाकण्यासाठी ॲल्युमिनावर टिकून राहतात, इंधनातील सल्फर वेब सामग्रीवरील पर्यावरणीय मार्गदर्शक तत्त्वे पूर्ण करण्यास मदत करणे.
स्टीम मिथेन सुधारणा मध्ये (SMR), ॲल्युमिना उत्तेजकांवरील निकेल मिथेन आणि पाण्याचे सिंगासमध्ये रूपांतर करतात (एच दोन + CO), हायड्रोजन आणि अमोनिया उत्पादनातील एक महत्त्वाचा टप्पा, जेथे उच्च-तापमान जड वाफेखाली समर्थनाची स्थिरता महत्त्वपूर्ण असते.
3.2 पर्यावरणीय आणि ऊर्जा-संबंधित उत्प्रेरक
मागील परिष्करण, ॲल्युमिना-समर्थित उत्प्रेरक एक्झॉस्ट कंट्रोल आणि क्लीन पॉवर आधुनिक तंत्रज्ञानामध्ये महत्त्वपूर्ण कार्ये बजावतात.
ऑटोमोबाईल उत्प्रेरक कन्व्हर्टरमध्ये, ॲल्युमिना वॉशकोट प्लॅटिनम-ग्रुप धातूंसाठी प्राथमिक आधार म्हणून काम करतात (पं, पीडी, आरएच) जे कार्बन मोनोऑक्साइड आणि हायड्रोकार्बन्सचे ऑक्सिडाइझ करतात आणि NOₓ उत्सर्जन कमी करतात.
γ-ॲल्युमिनाचे उच्च क्षेत्र दुर्मिळ-पृथ्वी घटकांच्या थेट प्रदर्शनाचा उत्तम वापर करते, लोडिंग आणि सामान्य खर्चासाठी कॉल कमी करणे.
काळजीपूर्वक उत्प्रेरक घट मध्ये (SCR) NOₓ च्या अमोनियाचा वापर करणे, घट्टपणा आणि प्रसार सुधारण्यासाठी वनाडिया-टायटानिया ड्रायव्हर्सना अनेकदा ॲल्युमिना-आधारित सब्सट्रेट्सवर आधार दिला जातो.
याव्यतिरिक्त, कार्बन मोनॉक्साईड टू हायड्रोजनेशन ते मिथेनॉल आणि वॉटर-गॅस चेंज प्रतिसाद यासारख्या उदयोन्मुख अनुप्रयोगांमध्ये ॲल्युमिना सहाय्यांचा शोध घेतला जात आहे, जेथे समस्या कमी करण्यासाठी त्यांची स्थिरता फायदेशीर आहे.
4. अडथळे आणि भविष्यातील विकास दिशा
4.1 थर्मल स्थिरता आणि सिंटरिंग प्रतिरोध
पारंपारिक γ-ॲल्युमिनाची एक प्रमुख अडचण म्हणजे उच्च तापमानात α-ॲल्युमिनामध्ये बदल होणे., क्षेत्र आणि छिद्र फ्रेमवर्कचे दुःखद नुकसान होऊ शकते.
हे कोक डाउन पेमेंट काढून टाकण्यासाठी नियतकालिक उच्च-तापमान ऑक्सिडेशनसह एक्झोथर्मिक प्रतिक्रिया किंवा पुनर्जन्म प्रक्रियेमध्ये त्याचा वापर मर्यादित करते.
लॅन्थॅनमसह डोपिंगद्वारे बदल ॲल्युमिनास समर्थन देण्यावर अभ्यास केंद्रित आहे, सिलिकॉन, किंवा बेरियम, जे 1100 पर्यंत क्रिस्टल वाढ आणि होल्ड-अप फेज सुधारण्यास अडथळा आणतात– 1200 ° से.
अतिरिक्त धोरणामध्ये संमिश्र समर्थन विकसित करणे समाविष्ट आहे, जसे की ॲल्युमिना-झिरकोनिया किंवा ॲल्युमिना-सेरिया, वर्धित थर्मल टिकाऊपणासह उच्च पृष्ठभागाचे क्षेत्र एकत्रित करण्यासाठी.
4.2 विषबाधा प्रतिकार आणि पुनर्जन्म क्षमता
सल्फरद्वारे विषबाधा झाल्यामुळे उत्तेजक निष्क्रियता, फॉस्फरस, किंवा जड स्टील्स हे औद्योगिक कामकाजात एक आव्हान राहिले आहे.
अल्युमिनाची पृष्ठभाग सल्फर संयुगे शोषू शकते, उत्साही वेबसाइट अवरोधित करणे किंवा सक्रिय नसलेल्या सल्फाइड तयार करण्यासाठी स्थिर स्टील्ससह प्रतिक्रिया देणे.
सल्फर-सहिष्णु सूत्रांची स्थापना, जसे की मानक मार्केटर किंवा संरक्षणात्मक फिनिशिंगचा वापर करणे, आंबट सेटिंग्जमध्ये ड्रायव्हरचे आयुष्य वाढवण्यासाठी आवश्यक आहे.
नियंत्रित ऑक्सिडेशन किंवा रासायनिक साफसफाईसह खर्च केलेले उत्तेजक पुन्हा निर्माण करण्याची क्षमता तितकीच महत्त्वाची आहे, जेथे अल्युमिनाची रासायनिक जडत्व आणि यांत्रिक कणखरता संरचनात्मक संकुचित न होता अनेक पुनरुत्पादन चक्रांना परवानगी देते.
निष्कर्ष काढणे, अल्युमिना सिरॅमिक हे विषम उत्प्रेरकामध्ये कोनशिला सामग्री म्हणून उभे आहे, अष्टपैलू पृष्ठभाग क्षेत्र रसायनशास्त्र सह आर्किटेक्चरल कणखरता एकत्र करणे.
उत्तेजक सहाय्य म्हणून त्याची भूमिका सरळ स्थिरतेच्या पलीकडे विस्तारते, सक्रियपणे प्रतिक्रिया मार्ग प्रभावित, धातूचा फैलाव वाढवणे, आणि मोठ्या प्रमाणावर औद्योगिक प्रक्रिया सक्षम करणे.
नॅनोस्ट्रक्चरिंगमध्ये आवर्ती घडामोडी, डोपिंग, आणि संमिश्र डिझाइन चिरस्थायी रसायनशास्त्र आणि उर्जा रूपांतरण नवकल्पनांमध्ये त्याची क्षमता वाढवते.
5. पुरवठादार
अल्युमिना टेक्नॉलॉजी कं., Ltd संशोधन आणि विकासावर लक्ष केंद्रित करते, ॲल्युमिनियम ऑक्साईड पावडरचे उत्पादन आणि विक्री, ॲल्युमिनियम ऑक्साईड उत्पादने, ॲल्युमिनियम ऑक्साईड क्रूसिबल, इ., इलेक्ट्रॉनिक्सची सेवा करत आहे, मातीची भांडी, रासायनिक आणि इतर उद्योग. मध्ये स्थापना झाल्यापासून 2005, ग्राहकांना सर्वोत्तम उत्पादने आणि सेवा देण्यासाठी कंपनी वचनबद्ध आहे. आपण उच्च गुणवत्ता शोधत असाल तर ॲल्युमिना al2o3, कृपया आमच्याशी संपर्क साधा. ([email protected])
टॅग्ज: अल्युमिना सिरॅमिक रासायनिक उत्प्रेरक समर्थन, अल्युमिना, ॲल्युमिना ऑक्साईड
सर्व लेख आणि चित्रे इंटरनेटवरून आहेत. काही कॉपीराइट समस्या असल्यास, कृपया हटवण्यासाठी वेळेत आमच्याशी संपर्क साधा.
आमची चौकशी करा