【摘 要】
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氧化铝材料因其特定的形貌、稳定的热性能、较大的比表面积、独特的介孔结构而广受人们关注。球形多孔氧化铝材料具有球形度高、耐磨损性好和丰富的孔结构等特点,在催化剂、催化剂载体、吸附剂等方面表现出优异性能而成为研究热点。论文以异丙醇铝为主要原料,通过油氨柱成型法制备了球形多孔Al2O3材料,优化制备条件,并研究了其对丙酮甘油缩酮化反应的催化性能和几种染料的吸附性能,相关研究结果如下。论文研究了多种因素对
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氧化铝材料因其特定的形貌、稳定的热性能、较大的比表面积、独特的介孔结构而广受人们关注。球形多孔氧化铝材料具有球形度高、耐磨损性好和丰富的孔结构等特点,在催化剂、催化剂载体、吸附剂等方面表现出优异性能而成为研究热点。论文以异丙醇铝为主要原料,通过油氨柱成型法制备了球形多孔Al2O3材料,优化制备条件,并研究了其对丙酮甘油缩酮化反应的催化性能和几种染料的吸附性能,相关研究结果如下。论文研究了多种因素对氧化铝球形度及多孔结构的影响。探究3种溶胶原料、5种溶胶剂、3类扩孔剂、8种洗球溶剂、酸铝摩尔比、固体含量、氨水浓度、异丙醇铝水解、老化温度及时间、干燥方式等对球形度和孔结构的影响;采用X-射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、N2吸附-脱附、热重（TGA）以及红外光谱（IR）等手段对球形多孔氧化铝的组成、形貌和孔性质等进行了表征。结果表明,以异丙醇铝为原料,HNO3为溶胶剂,酸铝摩尔比0.08,固体含量14%,28%浓度氨水,制备出部分球形度接近1、比表面积位于210-321.25 m~2/g、孔体积位于0.4-0.6 cm~3/g、孔径在5-8 nm之间的球形多孔氧化铝。水解和老化温度及时间、洗球方式、干燥方式等主要影响球形氧化铝的介孔结构;扩孔剂种类及用量主要影响氧化铝的微米级大孔结构,铵类扩孔剂可以加入可以得到具有微米级孔和纳米级孔并存且数量多的球形多孔氧化铝,有机醇碳链长度和支链对微米级大孔数量影响较大。以FeCl3/球形多孔Al2O3为催化剂,研究了其对甘油丙酮缩酮化反应的影响。通过优化实验条件,得到在25℃下,0.2 mol%的催化剂量,甘油与丙酮的摩尔比为1:10,反应时间为30 min时,甘油的转化率为99.89%,二氧戊环的选择性为98.36%。以NiCl2/球形多孔Al2O3为吸附剂,对10 mg/L的刚果红溶液吸附效率可达98.84%。十二烷基硫酸钠改性球形多孔氧化铝吸附剂对20 mg/L罗丹明B最高吸附效率为85.14%。未改性球形多孔氧化铝对40 mg/L的酸性品红吸附效率为96.24%,重复使用六次时,吸附效率为88.40%。实验结果表明球形多孔氧化铝材料在催化领域及吸附领域具有较大的应用价值。
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