氧化鋁是一種重要的化工產(chǎn)品,具有高硬度、高強(qiáng)度、耐磨、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)異性能。大部分的氧化鋁被用于制備原鋁,不過(guò)由于其優(yōu)異的性能也廣泛用于陶瓷、磨料、醫(yī)藥、吸附劑、催化劑及其載體等領(lǐng)域。到目前為止,已知氧化鋁有15種以上不同的結(jié)構(gòu)形態(tài)(δ-,γ-,κ-,η-,θ-,χ-,ρ-,α-Al2O3等),因其結(jié)構(gòu)形態(tài)的不同,氧化鋁的宏觀結(jié)構(gòu)性質(zhì)(如密度、孔隙率、孔徑分布、比表面積等)也各不相同。
氧化鋁按其用途可分為穩(wěn)定態(tài)氧化鋁和過(guò)渡態(tài)氧化鋁。穩(wěn)定態(tài)氧化鋁指的是剛玉相氧化鋁(α-Al2O3),其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且不含水,是各種形態(tài)的氫氧化鋁在溫度超過(guò) 1000℃后完全脫水得到的產(chǎn)品。這類氧化鋁一般不具有活性。
過(guò)渡態(tài)氧化鋁是由氧化鋁前驅(qū)體在不同溫度下制得的區(qū)別于剛玉(α-Al2O3)的所有晶相的總稱,按生成溫度可分為低溫氧化鋁和高溫氧化鋁兩大類。
(1)、低溫氧化鋁(又稱γ-組):這類氧化鋁有 ρ-、η-、γ-和 χ-Al2O3,是由氫氧化鋁在脫水溫度不超過(guò) 600℃時(shí)煅燒得到的產(chǎn)品。這類氧化鋁分子中存在大量的羥基,可以用化學(xué)式 Al2O3·nH2O(0 (2)、高溫氧化鋁(又稱δ-組):是氫氧化鋁在 900~1000℃脫水得到的產(chǎn)品。這類包括δ-、θ-、κ-氧化鋁。 隨著石油化工的發(fā)展和催化技術(shù)的進(jìn)步,活性氧化鋁越來(lái)越受到關(guān)注,其中γ-Al2O3由于比表面積大、晶相溫度范圍廣、孔結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)、表面又具有酸性等特性,在化工領(lǐng)域被廣泛用作催化劑及其載體。重整、汽車尾氣凈化等高溫體系中,Al2O3的微晶或顆粒極易燒結(jié)并轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Al2O3,使 Al2O3載體比表面積喪失,孔道坍塌,從而導(dǎo)致催化劑活性下降甚至失活。