中國(guó)粉體網(wǎng)訊 介孔氧化鋁是繼沸石分子篩之后的一類(lèi)新型材料，是一種顆粒大小在納米尺寸的多孔材料，具有較高的比表面積、適宜的孔道結(jié)構(gòu)、較窄的孔徑分布以及良好的表面酸性等優(yōu)點(diǎn)，可以作為吸附劑、催化劑或者催化劑載體被廣泛地應(yīng)用到多種能源化工領(lǐng)域中。
介孔氧化鋁這種材料的出現(xiàn)將多孔材料具有的規(guī)則孔徑從微孔領(lǐng)域擴(kuò)展到了介孔領(lǐng)域，解決了沸石分子篩難以完成的大分子催化，以致于這種材料一出現(xiàn)就成為了國(guó)際上跨材料、物理和化學(xué)等領(lǐng)域最熱門(mén)的研究課題。
介孔氧化鋁的合成方法
介孔氧化鋁材料的合成方法多種多樣，目前有模板法、溶膠-凝膠法、沉淀法、微加熱法、水熱法以及納米鑄造法等。
（1）模板法
先將模板劑溶于某種特定的溶劑中，形成具有導(dǎo)向介孔結(jié)構(gòu)作用的液晶相，然后將鋁前驅(qū)體溶解于模板劑溶液中，發(fā)生水解-聚合反應(yīng)，在模板劑周?chē)练e，其中模板劑填充在介孔材料中，去除模板劑就可以得到介孔材料。
模板法按照選取模板劑材料的不同一般可以分為四類(lèi)：陰離子型表面活性劑模板法、陽(yáng)離子型表面活性劑模板法、非離子型表面活性劑模板法和混合表面活性劑模板法。
（2）溶膠-凝膠法
溶膠-凝膠法制備介孔氧化鋁的過(guò)程較為復(fù)雜，首先要制備溶膠，然后在溶膠里加入低成本無(wú)毒的無(wú)機(jī)源物種，再將這個(gè)混合體系進(jìn)行陳化，使其變?yōu)槟z，最后對(duì)形成的凝膠進(jìn)行處理就可以可得到介孔氧化鋁。
溶膠-凝膠法是一種比較成熟的介孔材料制備方法，由于這種方法適用于大部分模板劑、鋁源和催化劑，并且反應(yīng)條件溫和，制備的產(chǎn)品性能穩(wěn)定，使得溶膠-凝膠法在介孔材料的合成中應(yīng)用十分廣泛。
（3）沉淀法
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，沉淀法制備介孔氧化鋁就是讓無(wú)機(jī)鋁源溶液與沉淀劑進(jìn)行反應(yīng)，在反應(yīng)過(guò)程中用堿性溶液（如氨水）或者酸性溶液（如醋酸）調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH值，再經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥、焙燒等一系列步驟，最終得到介孔氧化鋁產(chǎn)品。利用沉淀法合成介孔氧化鋁產(chǎn)品簡(jiǎn)單易操作，而且使用的無(wú)機(jī)鋁源比較便宜。
介孔氧化鋁的改性方法
為了使介孔氧化鋁的應(yīng)用更加廣泛，就要研究如何提高其熱穩(wěn)定性和催化活性等性能。
（1）浸漬法
首先配制含有活性成分的可溶性化合物浸漬液，再將介孔氧化鋁浸泡在浸漬液中，接觸混合一段時(shí)間，除去多余的浸漬液，再干燥、焙燒，最后得到催化劑。浸漬法包括過(guò)量多次浸漬法、蒸汽浸漬法和等體積溶液浸漬法等。
適量的釩負(fù)載到具有大比表面積和較窄孔徑分布的介孔氧化鋁上可以使得制備的活性物質(zhì)的分散性變好；Re2O7含量越大，合成催化劑的孔容和比表面積越小。
（2）原位合成法
此方法與浸漬法不同的是活性成分是在制備介孔氧化鋁的過(guò)程中加入進(jìn)去的，使得將活性成分負(fù)載到介孔材料和介孔材料形成同時(shí)進(jìn)行，利用原位合成法改性介孔氧化鋁，對(duì)產(chǎn)品的孔結(jié)構(gòu)影響小，并且介孔氧化鋁與活性物質(zhì)間的相互作用力大，活性成分不易脫落。
研究表明，兩種方法得到的都是孔徑分布狹窄、比表面積較大的催化劑材料，但是也有一定的區(qū)別，利用原位合成法合成催化劑時(shí)，銅離子在其上負(fù)載更均勻，相互作用力更強(qiáng)。
介孔氧化鋁的應(yīng)用
1.在催化領(lǐng)域的應(yīng)用
介孔氧化鋁材料具有較大的比表面積和較窄的孔徑分布等優(yōu)異性能，使得金屬離子在其上更易負(fù)載，而且其在一定范圍內(nèi)孔道大小和形狀可調(diào)，使得質(zhì)量傳遞變高，擴(kuò)散變得容易，避免了孔道堵塞情況的發(fā)生。這些優(yōu)異的性能使得介孔氧化鋁材料在催化領(lǐng)域比微孔材料更具有價(jià)值。
另外，介孔氧化鋁在在分子識(shí)別方面也有著巨大的應(yīng)用前景，如應(yīng)用到生化技術(shù)、擇形催化劑和分子篩等領(lǐng)域中。
2.在吸附領(lǐng)域的應(yīng)用
介孔氧化鋁因具有較大的比表面積、適宜的孔道結(jié)構(gòu)以及相對(duì)均一的孔徑大小，使得它被廣泛地應(yīng)用到吸附分離和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。與最先引起人們注意的微孔材料吸附劑（沸石分子篩、活性炭等）相比，介孔氧化鋁材料表現(xiàn)出了良好的選擇性和較快的脫附速度，并且重復(fù)利用性較好，后處理過(guò)程簡(jiǎn)單，成為了較為理想的吸附材料。
參考來(lái)源
黎青等.多孔材料的應(yīng)用與發(fā)展
甘志宏.高穩(wěn)定性介孔氧化鋁的合成、形貌控制與表征
張麗麗.高比表面積介孔氧化鋁的制備與表征
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/漫道）
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