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燃烧法制备Co-Dy共掺杂改性的γ-Al2O3

2021-08-17贾雅薇范华风

石油炼制与化工 2021年8期

贾雅薇,范华风,田 蜜,吴 钳,孟 竺,张 静,储 刚

(辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁 抚顺 113001)

目前,已发现存在多种结晶态的氧化铝,分别为α型、κ型、θ型、χ型、δ型、η型、γ型、ρ型、β型,不同结晶态的氧化铝,其性质也不相同[1]。其中α型、β型、γ型氧化铝用途较广[2]。氧化铝类型不仅与空间结构有关,还与温度有关,不同的温度条件下,结晶态也随之改变。比如,α型和γ型氧化铝有着鲜明对比,α-Al2O3是高温下形成的产物[3],而γ-Al2O3是低温下形成的产物。人们通常提到的“活性氧化铝”是指活性γ-Al2O3,其具有良好的化学性质,可用于制备陶瓷和催化剂载体[4-5]、吸附剂、干燥剂,并优先发展于信息科技、光学和航天等行业[6-10]。

近年来,随着对氧化铝研究的深入,其热稳定性逐渐成为研究的焦点。提高氧化铝热稳定性的方法主要有:添加不同的改性剂,采用不同的制备方法,以及不同的前体溶液制备方法。研究发现,添加改性剂能够有效提高γ-Al2O3的热稳定性,碱土金属元素、稀土元素、二氧化硅和其他氧化物为常用的改性剂。稀土元素和碱土金属元素,由于其离子半径大于铝离子,可以减慢离子运动,抑制氧化铝的相变和烧结。通过前期对燃烧剂的筛选发现:燃烧剂放热量大的物质(如尿素),反应剧烈,可能由于燃烧瞬间温度过高,反应后的产物中常常出现大量α-Al2O3,且有烧结现象;而柠檬酸反应过于温和,也不利于目标产物的合成;采用反应相对中性的甘氨酸为燃烧剂合成γ-Al2O3有一定的优势。研究表明,以硝酸镧和硝酸铈作改性剂,采用La和Ce共掺改性能够有效提高氧化铝的热稳定性,并且其效果比单独用La改性的效果好[11]。……

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