Активированный оксид алюминия (АОА) — это высокопористый адсорбент с огромной внутренней поверхностью и разветвленной системой пор. Несмотря на простую химическую формулу Al2O3, свойства этого материала значительно отличаются от свойств глинозема, широко используемого в промышленности.
Содержимое обзора:
Способы получения
Для активации поверхности глинозема используются физические (высокотемпературная обработка), химические (обработка растворами кислот, щелочей и др.) или физико-химические (гидроксиламин, гидразин) способы модификации. В зависимости от этого пористая структура АОА может быть представлена мелкими, средними или крупными порами. Общая удельная поверхность такого материала составляет 250-300 м2/г. Удельная поверхность внутренних пор может достигать значений вплоть до 1000 м2/г.
Области применения
Активированный оксид алюминия обладает следующими полезными свойствами, предопределяющими его широкое применение:
- Высокая адсорбционная активность по отношению к различным атомам, молекулам, ионам.
- Возможность управления текстурными свойствами (размер, форма и объем пор).
- Высокая термическая устойчивость и стабильность.
- Химическая инертность.
Используется АОА в таких областях, как:
- Очистка воды и воздуха от вредных примесей. Может удалять тяжелые металлы, фенолы, радиоактивные вещества, сероводород и др.
- Катализаторы в нефтехимии. Служит в качестве носителя или промотора катализаторов в процессах гидроочистки нефтепродуктов и крекинга нефти.
- Хроматография. Применяется в качестве сорбента или наполнителя колонок в разделении и анализе веществ.
Активированный оксид алюминия — один из наиболее эффективных и применяемых адсорбентов в мире. Он может применяться как в индивидуальном виде, так и в составе различных адсорбционных материалов.
Производство АОА в промышленных масштабах
Получение активированного оксида алюминия в промышленности на основе природного алюминиевого сырья осуществляется в два основных этапа:
- Производство прекурсора путем очистки бокситов или нефелин-апатитовых концентратов методами щелочной или кислотной обработки с последующим обжигом. Прекурсоры обычно представляют собой γ-, η-, θ- или χ- фазы оксида алюминия.
- Активация прекурсора одним из описанных выше методов.
В промышленности для получения АОА в качестве исходного сырья чаще всего используют технический глинозем. Его подвергают высокотемпературной обработке при 800-1000°С с последующим резким охлаждением. Это создает разветвленную сеть пор и микропор в структуре оксида алюминия, значительно увеличивая всю площадь поверхности.
На данный момент активированный оксид алюминия является одним из важнейших наноразмерных материалов, который активно исследуется и внедряется в различных сферах промышленности.