Активиран алуминийе порест, алуминиев оксиден материал с висока повърхност, който се използва широко при пречистване на водата, сушене на газ, носещи катализатори и други полета поради отличната му ефективност на адсорбцията . неговият адсорбционен механизъм се основава главно на синергичния ефект на физическата адсорбция и химическата адсорбция .
Адсорбционен механизъм на активиран алуминиев оксид
1. Физическа адсорбция
Физическата адсорбция зависи главно от порестата структура и повърхностната сила на ван дер Ваалс от активиран алуминиев оксид, а характеристиките му включват:
• Висока специфична повърхностна площ и богата мезопореста структура, която може да адсорбира газ или течна молекули чрез ефект на капилярна кондензация .
• Полярност на повърхността: Повърхността на алуминиевата е богата на хидроксилни групи (-OH) и има по-силен адсорбционен капацитет за полярни молекули (като вода, етанол и т.н. .) .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
2. Химическа адсорбция
Химическата адсорбция включва химическо свързване между повърхността на активирания алуминиев оксид и адсорбат, включително главно:
• Адсорбция на йонен обмен: Например в процеса на дефлуориране повърхностните хидроксилни групи (-OH) и флуоридни йони (F⁻) претърпяват обмен на лиганд:
Al -OH+F− → Al - F+OH - AL -OH+F− → AL - F+OH−
• Взаимодействие с киселинно-основа: Повърхността на алуминиев оксид има амфотерни свойства и може да адсорбира киселинни (като SO₂) или алкални (като NH₃) молекули .
3. Селективност на адсорбцията
Адсорбционният капацитет на активиран алуминиев оксид се влияе от следните фактори:
• Molecular polarity: It preferentially adsorbs molecules with strong polarity (such as water>ethanol>Метан) .
• Молекулен размер: Разпределението на размера на порите определя неговата селективна адсорбция на малки молекули или органична материя с определен размер .
• рН стойност: pH на разтвора засяга повърхностния заряд и състоянието на дисоциация на хидроксилната група, като по този начин се променя ефективността на адсорбцията на йони .
Регенерация и рециклиране
• Термична регенерация: отопление при 150–300 градуса до десорб вода или летливи органични съединения .
• Химическа регенерация: Лечение с киселинна или алкална разтвора за възстановяване на адсорбционните места .
• Регенерация на микровълнова печка: Висока ефективност и икономия на енергия, подходяща за регенерация на индустриални мащаби .
Типични приложения
1. сушене на газ: Използва се за дехидратация на сгъстен въздух и природен газ .
2. Обработка на водата: Отстранете замърсители като флуор, арсен и тежки метали от питейна вода .
3. нефтохимикали: адсорб сулфиди и влага в въглеводороди за подобряване на чистотата на маслото .
4. Катализатор носител: Заредете ценни метали за каталитични реакции .
Активиран алуминийпостига ефективна адсорбция чрез физическа и химическа адсорбция и неговата ефективност може да бъде допълнително оптимизирана чрез регулиране на размера на порите, повърхностните модификации и условията на регенерация .