Tonerdehat eine Vielzahl von Kristallstrukturen, einschließlich -al₂o₃, -al₂o₃, θ -Al₂o₃ usw., -al₂o₃ ist aufgrund seiner hohen spezifischen Oberfläche (100-300 M²\/g) und reichlich vorhandene Oberflächensäure -Stellen am weitesten verbreitet. Es gibt eine große Anzahl von Hydroxylgruppen auf der Oberfläche von Aluminiumoxid, die Wasserstoffbrückenbindungen oder Koordination mit verschiedenen Molekülen bilden können und so eine hervorragende Adsorptionsleistung aufweisen.
Die physikalischen Eigenschaften von Aluminiumoxid wie spezifische Oberfläche, Porengrößenverteilung und Porenvolumen haben einen wichtigen Einfluss auf die Adsorptionsleistung. Je größer die spezifische Oberfläche ist, desto höher ist die Adsorptionskapazität; Die Porengrößenverteilung bestimmt die Zugänglichkeit der Adsorbatmoleküle; und das Porenvolumen beeinflusst die Diffusion und den Transport des Adsorbats. Zusätzlich variieren die Oberflächenladungseigenschaften von Aluminiumoxid mit dem pH -Wert und weisen unterschiedliche Adsorptionsverhalten in der Nähe des isoelektrischen Punktes auf (ph ~ 8-9).
Der Adsorptionsmechanismus von Aluminiumoxid umfasst hauptsächlich zwei Formen: physikalische Adsorption und chemische Adsorption. Die physikalische Adsorption beruht hauptsächlich auf Van -der -Waals -Kräften, während die chemische Adsorption eine chemische Bindung zwischen Oberflächenhydroxylgruppen und Adsorbat beinhaltet. Für ionische Substanzen kann die Oberfläche von Aluminiumoxid durch elektrostatische Effekte Ionenaustauschadsorption erreichen. Beispielsweise umfasst die Adsorption von Schwermetallionen durch Aluminiumoxid häufig Koordinationsaustauschreaktionen von Oberflächenhydroxylgruppen.
Es gibt viele Faktoren, die die Adsorptionsleistung von Aluminiumoxid beeinflussen, einschließlich Lösungs -pH -Wert, Temperatur, anfänglicher Konzentration, Kontaktzeit und koexistierenden Ionen. PH beeinflusst nicht nur die Oberflächenladungseigenschaften von Aluminiumoxid, sondern bestimmt auch die Existenzform des Adsorbats. Eine erhöhte Temperatur ist im Allgemeinen der chemischen Adsorption förderlich, nicht jedoch der physikalischen Adsorption. Die anfängliche Konzentration und die Kontaktzeit beeinflussen die Adsorptionskinetik und das Gleichgewicht. Darüber hinaus kann die Vorbereitungsmethode und der anschließende Behandlungsprozess von Aluminiumoxid ihre Adsorptionseigenschaften erheblich verändern.
Die Adsorptionseigenschaften von Aluminiumoxid sind von vielen Faktoren beeinflusst, unter denen die Oberflächenmodifikation ein wichtiges Mittel zur Regulierung seiner Adsorptionseigenschaften ist. Die Oberflächensäure und Alkalität von Aluminiumoxid kann geändert werden, die Anzahl der aktiven Stellen kann erhöht werden oder neue funktionelle Gruppen durch Säurebehandlung, Alkalibehandlung oder Belastung anderer Metalloxide eingeführt werden. Zum Beispiel nimmt der Sulfatgehalt auf der Oberfläche von mit Schwefelsäure behandelten Aluminiumoxid zu, und die Adsorptionskapazität für Kationen wird verbessert. während mit Eisenoxid beladenes Aluminiumoxid hat eine spezifische Adsorptionskapazität für Arsenat.
Die Kristallstruktur von Aluminiumoxid beeinflusst auch die Adsorptionsleistung signifikant. -Al₂o₃ zeigt normalerweise eine höhere Adsorptionsaktivität als -Al₂o₃ aufgrund ihrer mehr Oberflächendefekte und ungesättigten Koordinationsstellen. Darüber hinaus können Vorbereitungsmethoden wie die Sol-Gel-Methode, die hydrothermale Methode, die Vorlagenmethode usw. die Porenstruktur von Aluminiumoxid regulieren und so die Leistung und die Adsorptionskapazität der Adsorption der Massenübertragung optimieren.
Im Bereich der Wasserbehandlung wird Aluminiumoxid weit verbreitet, um Schwermetallionen, Fluoride, Phosphate und organische Schadstoffe aus Wasser zu entfernen. Studien haben gezeigt, dass die Adsorptionskapazität von Aluminiumoxid für Schwermetallionen wie Pb²⁺, CD²⁺, Cu²⁺ 50-150 mg\/g erreichen kann. In Bezug auf die Gasreinigung kann Aluminiumoxid als Trockenmittel zur Entfernung von Feuchtigkeit verwendet werden und können auch saure Gase wie So₂ und NOx adsorbieren. Durch die Oberflächenmodifikation kann die Adsorptionsselektivität von Aluminiumoxid für bestimmte Gase erheblich verbessert werden.
Im Bereich der Katalyse ist Aluminiumoxid nicht nur ein ausgezeichneter Katalysatorträger, sondern hat auch selbst eine katalytische Aktivität. Seine Oberflächensäurestellen können an einer Vielzahl von katalytischen Reaktionen wie Rissen, Isomerisierung und Alkylierung teilnehmen. Darüber hinaus hat Aluminiumoxid auch wichtige Anwendungen bei der chromatographischen Trennung, der medikamenten anhaltenden Freisetzung und der Behandlung von Atomabfällen.
Als effizientes und multifunktionales Adsorptionsmaterial, Aluminahat umfassende Anwendungsaussichten im Bereich Umweltschutz, Energie und chemische Industrie gezeigt. Mit der Entwicklung der Nanotechnologie und der Oberflächenänderungstechnologie wird die Adsorptionsleistung von Aluminiumoxid weiter verbessert, was mehr Möglichkeiten zur Lösung von Umweltproblemen und Ressourcennutzung bietet.
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