氧化鋁催化材料的生產與應用

本書從催化材料的角度出發，闡述了化學品氧化鋁及其前驅體氧化鋁水合物的結構、性質、分類、改性方法、生產原理、成型技術、典型生產工藝、表徵和分析方法、重要領域應用和未來發展趨勢，對氧化鋁催化材料的研究現狀及技術進展進行了總結，並介紹了國內和國際氧化鋁催化材料生產企業發展狀況。
 
本書適用於從事催化材料生產、研究的技術人員參考，也可作為高等院校化工、材料等相關專業教材以及催化材料企業員工學習、培訓用書。

第1章 緒論 001
1.1氧化鋁概述 002
1.1.1氧化鋁及其水合物的分類及命名 002
1.1.2氧化鋁及其水合物的結構和性質 004
1.1.3氧化鋁及其水合物的相變 009
1.2氧化鋁催化基礎理論 010
1.2.1提供催化反應活性中心 010
1.2.2與活性組分相互作用 012
1.2.3提高催化劑熱穩定性 012
1.3氧化鋁在催化領域中的應用 013
1.3.1不同晶型氧化鋁的適用範圍 013
1.3.2氧化鋁在催化過程中的應用 014
1.4國內外氧化鋁催化材料的生產現狀 015
1.4.1國外氧化鋁催化材料的生產現狀 015
1.4.2國內氧化鋁催化材料的生產現狀 016
1.5小結 017

第2章 氧化鋁催化材料的製備技術 019
2.1概述 020
2.2擬薄水鋁石法 021
2.2.1酸堿中和法 021
2.2.2有機醇鋁水解法 044
2.2.3水熱法 053
2.2.4主要生產廠家介紹 060
2.3快脫法 062
2.3.1快脫法機理研究 063
2.3.2快脫法生產技術 065
2.3.3主要生產廠家介紹 068
2.4小結 069

第3章 氧化鋁基催化材料的製備技術 071
3.1概述 072
3.2氧化鋁基改性材料 072
3.2.1TiO2改性對氧化鋁物性的影響 072
3.2.2SiO2改性對氧化鋁物性的影響 078
3.2.3其他改性對氧化鋁物性的影響 080
3.3氧化鋁基複合材料 083
3.3.1無定形矽鋁複合氧化物 083
3.3.2鎂鋁水滑石複合氧化物 091
3.4小結 095

第4章 氧化鋁催化材料的成型技術 097
4.1概述 098
4.2幾何形狀對催化劑性能的影響 099
4.2.1幾何形狀對催化劑機械強度的影響 099
4.2.2幾何形狀對反應器床層壓降的影響 099
4.2.3幾何形狀對催化劑擴散性能的影響 100
4.3成型過程中的機理 100
4.3.1鋁粒子間作用力 101
4.3.2液體的架橋機理 102
4.3.3粒子的生長機理 102
4.4擠壓成型 103
4.4.1擠壓成型原理 104
4.4.2擠壓成型設備 105
4.4.3擠壓成型條件對產品性能的影響 105
4.4.4異形載體自動化成型 111
4.5噴霧乾燥成型 115
4.5.1噴霧乾燥成型原理 115
4.5.2噴霧乾燥成型設備及工藝過程 117
4.5.3噴霧乾燥成型條件對產品性能的影響 120
4.6轉動成型 123
4.6.1轉動成型原理 123
4.6.2轉動成型設備及工藝過程 124
4.6.3轉動成型條件對產品性能的影響 126
4.7油柱成型 128
4.7.1油柱成型原理 128
4.7.2油柱成型設備及工藝過程 129
4.7.3油柱成型條件對產品性能的影響 132
4.8水柱成型 134
4.8.1水柱成型原理 134
4.8.2水柱成型設備及工藝過程 135
4.8.3水柱成型條件對產品性能的影響 136
4.9小結 141

第5章 氧化鋁催化材料的表徵及分析 143
5.1概述 144
5.2元素分析 144
5.2.1X射線螢光分析法的原理 145
5.2.2X射線螢光分析法的特點 145
5.2.3X射線螢光分析法的應用 146
5.3孔結構表徵 147
5.3.1物理吸附的理論模型 147
5.3.2比表面積的測定原理及方法 149
5.3.3孔容和孔徑的測定原理及方法 149
5.3.4壓汞法 150
5.3.5氣體吸附法 151
5.4機械強度測定 152
5.4.1抗壓強度測定 152
5.4.2磨耗性能測定 152
5.4.3磨損指數測定 152
5.5膠溶指數測定 153
5.5.1膠溶指數的測定方法 153
5.5.2膠溶指數在氧化鋁中的應用 154
5.6密度測定 154
5.6.1骨架密度 155
5.6.2顆粒密度 155
5.6.3堆積密度 155
5.7晶體結構表徵 156
5.7.1晶體結構理論 156
5.7.2X射線衍射原理及方法 158
5.7.3氧化鋁衍射晶型分析 158
5.8形貌表徵 161
5.8.1透射電鏡（TEM）基本原理及分析方法 162
5.8.2TEM在氧化鋁微觀形貌研究中的應用 162
5.9酸量測定 164
5.9.1TPD基本原理及測定方法 164
5.9.2氧化鋁表面酸強度表徵 165
5.10酸類型表徵 166
5.10.1紅外光譜儀的原理及表徵方法 167
5.10.2紅外光譜的應用 168
5.11鋁原子配位元結構表徵 169
5.11.1核磁共振基本原理 169
5.11.2核磁共振的應用 170
5.12細微性分析 171
5.12.1鐳射細微性儀原理及分析方法 171
5.12.2氧化鋁細微性分析 171
5.13熱分析 172
5.13.1常用熱分析原理及分析方法 173
5.13.2熱分析在氧化鋁材料中的應用 174
5.14小結 175

第6章 氧化鋁催化材料的應用 177
6.1概述 178
6.2氧化鋁催化材料在加氫催化劑中的應用 178
6.2.1加氫脫硫催化劑 179
6.2.2加氫脫氮催化劑 183
6.2.3烯烴選擇性加氫 188
6.3氧化鋁催化材料在脫氫催化劑中的應用 192
6.3.1丙烷脫氫催化劑 193
6.3.2重整催化劑 196
6.3.3長鏈烷烴脫氫催化劑 199
6.4氧化鋁催化材料在裂化催化劑中的應用 202
6.4.1催化裂化催化劑 202
6.4.2加氫裂化催化劑 207
6.5氧化鋁催化材料在精細化工中的應用 212
6.5.1過氧化氫催化劑 212
6.5.2環氧乙烷催化劑 215
6.6氧化鋁催化材料在塗覆型催化劑中的應用 217
6.6.1汽車尾氣淨化催化劑 218
6.6.2其他塗覆型催化劑 221
6.7氧化鋁催化材料在淨化劑中的應用 221
6.8小結 222

第7章 氧化鋁催化材料的發展方向與應用探索 225
7.1未來的研究方向及發展趨勢 226
7.2氧化鋁製備中的過程強化技術 227
7.2.1微反應器技術 228
7.2.2微波技術 233
7.3資源化利用 234
7.3.1廢水資源化利用 234
7.3.2廢氣處理及利用 235
7.3.3固廢中氧化鋁資源化利用 237
7.3.4廢催化劑中氧化鋁的回收利用 239
7.4氧化鋁發展方向及應用領域拓展 239
7.4.1鋰電池隔膜材料中的應用 240
7.4.2複合材料中的應用 240
7.4.3其他塗層材料中的應用 241
7.4.4光學材料中的應用 241
7.4.5半導體材料中的應用 241
參考文獻 243