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關于催化劑、催化劑載體中的氧化鋁涂層

    催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑載(zai)體(ti)的(de)比(bi)表面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)不到(dao)1m2/g，無法滿足三效催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)所需的(de)有效氣(qi)——固界面(mian)(mian)(mian)，需要(yao)在陶瓷載(zai)體(ti)上涂(tu)覆一層(ceng)大(da)比(bi)表面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)多孔材料(liao)作(zuo)為第二(er)載(zai)體(ti)，以增加反(fan)應(ying)氣(qi)體(ti)與催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑的(de)接(jie)觸(chu)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)、提高(gao)三效催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)的(de)效率。活性氧化(hua)(hua)(hua)鋁(lv)g-Al2O3是工(gong)業催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)領(ling)域最常用、也是最主要(yao)的(de)一種(zhong)催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑載(zai)體(ti)，具有吸附(fu)性好、比(bi)表面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)大(da)、熱穩定性高(gao)等優點(dian)。車用催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑最初就是以催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑g-Al2O3球(qiu)作(zuo)為載(zai)體(ti)，目前車用催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑絕大(da)部分以g-Al2O3涂(tu)層(ceng)作(zuo)為第二(er)載(zai)體(ti)。g-Al2O3涂(tu)層(ceng)一般占載(zai)體(ti)重量的(de)5—15％，涂(tu)覆氧化(hua)(hua)(hua)鋁(lv)涂(tu)層(ceng)可使載(zai)體(ti)比(bi)表面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)增大(da)到(dao)50-150m2/g以上，從而提供催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑足夠大(da)的(de)表面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)，確保催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)高(gao)效進行。

   氧化鋁涂層在載體上的負載量、涂層與載體的結合強度、涂層的比表面積及涂層的微觀特征等對三效催化劑活性組分和助劑的負載過程、負載質量、分散狀態等都會產生很大的影響，從而最終影響三效催化劑的活性和使用壽命等。另外，若氧化鋁涂層表面呈酸性，吸水率適度，也有利于催化劑活性組分的負載及催化反應的發生。
    催化劑、催化劑載體的工作溫度可達到1000℃以上，且存在反復的加熱升溫和降溫過程，這就要求氧化鋁涂層具有很好的熱穩定性。在高溫和反復加熱條件下氧化鋁涂層會發生燒結或相變而失去熱穩定性，從而導致涂層比表面積減小，催化劑活性降低。

    g-Al2O3涂層的燒結是指在高溫下，g-Al2O3涂層中微粒不斷長大、微孔不斷閉合，不斷失去其比表面積的過程。燒結的驅動力來自于g-Al2O3涂層較高的比表面能和晶格缺陷。g-Al2O3涂層比表面積減小的過程，是體系總能量的不斷減小過程。根據化學熱力學的能量最低原理，只要條件允許（如高溫）燒結過程是不可避免的。