Kuidas saavutab aktiveeritud alumiiniumoksiid adsorptsiooni?

Aktiveeritud alumiiniumoksiidon poorne, kõrge pinnaga piirkonna alumiiniumoksiidmaterjal, mida kasutatakse laialdaselt vee töötlemisel, gaasi kuivatamisel, katalüsaatori kandjatel ja muude väljadena tänu suurepärasele adsorptsioonitulemusele . selle adsorptsioonimehhanism põhineb peamiselt füüsikalise adsorptsiooni ja keemilise adsorptsiooni sünergistliku mõjul {3 {3}

1. füüsiline adsorptsioon

Füüsiline adsorptsioon sõltub peamiselt poorsest struktuurist ja aktiveeritud alumiiniumoksiidi pinnast Van der Waalsi jõust ning selle omadused hõlmavad järgmist:

• Kõrge spetsiifiline pindala ja rikkalik mesopoorne struktuur, mis võib adsorbeeruda gaasi või vedelaid molekule kapillaaride kondensatsiooniefekti kaudu .

• Pinnapolaarsus: alumiiniumoksiidi pind on rikas hüdroksüülrühmade (-OH) poolest ja sellel on tugevam adsorptsioonivõime polaarsete molekulide jaoks (näiteks vesi, etanool jne .) .

2. keemiline adsorptsioon

Keemiline adsorptsioon hõlmab keemilist sidet aktiveeritud alumiiniumoksiidi ja adsorbaadi pinna vahel, sealhulgas peamiselt:

• Ioonivahetuse adsorptsioon: näiteks läbivad defluoriatsiooni protsessis pinnahüdroksüülrühmad (-OH) ja fluoriidiioonid (F⁻) ligandivahetuse:

Al - OH+F - → Al - F+OH - AL - OH+F− → Al - F+OH−

• Happe-aluse interaktsioon: alumiiniumoksiidi pinnal on amfoteersed omadused ja võib adsorblikul happelised (näiteks SO₂) või aluselised (näiteks NH₃) molekulid .

3. adsorptsiooni selektiivsus

Aktiveeritud alumiiniumoksiidi adsorptsioonivõime mõjutavad järgmised tegurid:

• Molecular polarity: It preferentially adsorbs molecules with strong polarity (such as water>ethanol>metaan) .

• Molekulaarne suurus: pooride suuruse jaotus määrab selle väikeste molekulide selektiivse adsorptsiooni või konkreetse suurusega orgaanilise aine .

• pH väärtus: lahuse pH mõjutab hüdroksüülrühma pinnalaengut ja dissotsiatsiooni olekut, muutes seeläbi ioonide adsorptsiooni efektiivsust .

• Termiline regenereerimine: kuumutamine temperatuuril 150–300 kraadi desorbiveele või lenduvate orgaaniliste ühenditele .

• Keemiline regenereerimine: ravi happe- või aluselise lahusega adsorptsioonisaitide taastamiseks .

• Mikrolaine regenereerimine: kõrge efektiivsus ja energiasääst, sobib tööstusliku regenereerimiseks .

1. gaasi kuivatamine: kasutatakse suruõhu ja maagaasi dehüdratsiooniks .

2. veetöötlus: eemaldage joogiveest pärit saasteained nagu fluor, arseen ja raskemetallid .

3. naftakeemiad: adsorbsulfiidid ja niiskus süsivesingus õli puhtuse parandamiseks .

4. katalüsaatori kandja: laadige katalüütiliste reaktsioonide väärismetallid .

Aktiveeritud alumiiniumoksiidsaavutab tõhusa adsorptsiooni füüsilise ja keemilise adsorptsiooni kaudu ning selle jõudlust saab veelgi optimeerida, reguleerides pooride suurust, pinna modifitseerimist ja regenereerimistingimusi .