0 前言

随着固相催化剂的发展，催化剂的固相化方法也越来越多。总的来说，催化剂的固相化就是利用一定的方法将均相催化剂结合在固体载体上，形成一种新型的催化剂。这种经过固相化的催化剂，催化效率更高，且大大增长了催化剂的使用寿命。在均相催化剂的固相化过程中，对载体也是有要求的，因为只有合适催化剂的载体才能和催化剂完美结合，得到更高效的新型催化剂。在均相催化剂的固相化中，对载体而言一般有如下要求：①比表面积大、质地多孔、有足够的承载力；②在固相操作下性质稳定；③可满足各种催化剂的成型要求；④可保持催化剂的活性[1-4]。

由于活性氧化铝(主晶相为γ-Al2O3)具有丰富的孔道，并相互连通，具有较大的孔容积和比表面积，其微孔表面具备催化作用所要求的特性，如吸附性能、干燥性能、表面活性及良好的耐磨损、耐高温和抗氧化等，且其可塑性好，可以制成圆筒形、球形、蜂窝形等，所以在国内外被广泛用作石油炼制催化剂、汽车尾气净化催化剂、加氢及加氢脱硫催化剂等的载体[5-6]。本文研究了不同前躯体原料、不同添加剂配比、不同干燥温度对活性氧化铝球的抗压强度、比表面积和孔容的影响，得到了制备活性氧化铝球[Ф(1.8～2.0)mm]的关键工艺条件。

1 工艺条件

1.1 试验方法

将试验原料加入荸荠式包衣机(成球机)，喷入一定浓度的稀硝酸，使原料转动成球，采用边加入原料边喷入稀硝酸的加料方式，待其成球达到所需直径后停止加料，继续转动一定时间并喷水养护、修饰滚圆，之后对生球进行干燥和焙烧(焙烧温度550 ℃)，得到活性氧化铝球成品[Ф(1.8～2.0)mm]。具体活性氧化铝球制备工艺流程见图1。

  

图1 活性氧化铝球制备工艺流程图

1.2 实验原料及实验设备

普通氢氧化铝(AH)、中铝郑州公司成品一水软铝石、ρ-Al2O3和山西河津大孔容拟薄水铝石(PB)；荸荠式包衣机(BY500型)、电热恒温干燥箱、马弗炉；颗粒强度测定仪(SKZ-500)、V-Sorb 2800P比表面积及孔径分析仪。

李总介绍，在过去的一年中，松盛引入了爱仕达作为投资方。随着爱仕达在资本领域的介入，松盛迎来了新的快速发展时期。他指出，资金是企业发展的重要资源，有了爱仕达的资金支持，松盛在技术研发、人员储备、工艺完善等方面都得以进一步推进，从而获得了长足的进步。“针对千变万化的市场，我们一直都在从资金、人员、技术研发等方面进行储备。根据我们的产品优势和市场需求，松盛一直在不懈努力，希望能够为客户提供更加完美的一站式物流产品解决方案。”

2 产品性能抗压强度和表面活性影响

2.1 不同前躯体原料对产品性能的影响

地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要依据。实际在地下室抗浮设计时，仅考虑正常使用的极限状态，而对施工过程和洪水期重视不足，会造成地下室施工过程中因抗浮不够而出现局部破坏。

试验条件为：原料粒度≤5 μm，试验在荸荠式包衣机内进行，采用边加原料边喷入稀硝酸的方法转动成球，当球形原料粒径达到2.5～3.0 mm后停止加料，继续转动4 h(喷水养护、修饰滚圆)后取出，在110 ℃下烘干15 h，之后在马弗炉中焙烧(焙烧温度550 ℃、焙烧保温时间2 h)，焙烧之后即得到活性氧化铝球成品[Ф(1.8～2.0)mm]。三种不同原料制备的活性氧化铝球成品的抗压强度、表面性能见表1。

制备活性氧化铝的前躯体主要有氢氧化铝、一水软铝石和拟薄水铝石等。试验分别以这三种前驱体为原料进行成球试验。

 

表1 不同原料制备的活性氧化铝球抗压强度及表面性能

  

原料名称抗压强度N/颗比表面积m2/g孔容cm3/g孔径nm氢氧化铝7～1769.7510.21511.275一水软铝石8～2074.0370.27112.571拟薄水铝石14～31298.3710.6819.924

为了使活性氧化铝的比表面积≥200 m2/g，孔容≥0.5 cm3/g，试验选用配比为m(PIS)∶m(ρ-Al2O3)=2∶1的原料，考察不同干燥温度对活性氧化铝球的抗压强度的影响。在制备方法不变的情况下，分别考察原料[m(PIS)∶m(ρ-Al2O3)=2∶1]在荸荠式糖衣机内滚动成球后，生球在25、50、80、110、150、200 ℃等不同温度下干燥15 h后，在马弗炉中焙烧(焙烧温度550 ℃，焙烧保温时间2 h)之后即得到活性氧化铝球成品[Ф(1.8～2.0)mm]的抗压强度。不同干燥温度下所制备的活性氧化铝球的抗压强度见表3及图2。

2.2 不同添加剂配比对产品性能的影响

由表2可知，随着ρ-Al2O3的添加量不断增大，所制备的活性氧化铝球的抗压强度也随之增大，但是活性氧化铝球的比表面积和孔容随之减小。可见，ρ-Al2O3的添加可以提高活性氧化铝球的抗压强度，但是会降低活性氧化铝球的表面性能。综合考虑抗压强度和表面性能，m(PIS)∶m(ρ-Al2O3)=2∶1为制备高比表面积、高强度活性氧化铝球的合适原料配比。

 

表2 不同添加剂配比所制备的活性氧化铝球抗压强度和表面性能

  

PB∶ρ-Al2O3抗压强度N/颗比表面积m2/g孔容cm3/g孔径nm1∶014～31298.3710.6819.9244∶125～35247.0120.5939.2153∶128～39239.7510.5718. 6452∶135～44232.8640.5378.2271∶137～46198.3240.325.094

作为催化剂载体，活性氧化铝球有一定的强度要求，一般要求活性氧化铝球[Ф(1.8～2.0)mm]的抗压强度≥40 N。鉴于纯拟薄水铝石(PB)制备的活性氧化铝球的抗压强度<40 N，同时考虑不增加成品活性氧化铝球的杂质含量，经查阅相关资料及试验筛选，选用具有黏结性和水硬性的ρ-Al2O3作为添加剂，用以增强成品活性氧化铝球的抗压强度[9-11]。试验分别考察了ρ-Al2O3的添加量分别为0、20%、25%、33%和50%时[即m(PIS)∶m(ρ-Al2O3)=1∶0、4∶1、3∶1、2∶1、1∶1]所制备的活性氧化铝球的抗压强度和表面性能，试验条件为：原料粒度≤5 μm，不同配比的原料采用干法充分混合后，试验在荸荠式包衣机内进行，采用边加原料边喷入稀硝酸的方法转动成球，当球形原料粒径达到2.5～3.0 mm后停止加料，继续转动4 h(喷水、修饰滚圆)后取出，在110 ℃下烘干15 h，之后在马弗炉中焙烧(焙烧温度550 ℃，焙烧保温时间2 h)，焙烧之后即得到活性氧化铝球成品[Ф(1.8～2.0)mm]。5种不同添加剂配比制备的活性氧化铝球的抗压强度见表2。

2.3 不同干燥温度对产品性能的影响

由表1可知，三种不同的前驱体原料(氢氧化铝、一水软铝石和拟薄水铝石)制备的活性氧化铝球的抗压强度、比表面积和孔容差别较大，其中以拟薄水铝石为前驱体制备的活性氧化铝球的抗压强度、比表面积和孔容最大。这与三种不同的前驱体原料的结晶完整性有关，拟薄水铝石的结晶完整性最差(X-ray衍射峰宽化，无尖锐的峰值)，结晶完整性越差，其焙烧后的孔结构越丰富，所以其制备的活性氧化铝球的表面性能也越好[7-8]。可见，拟薄水铝石是制备高比表面积、大孔容活性氧化铝球的适宜原料。

 

表3 不同干燥温度下制备的活性氧化铝球的抗压强度

  

干燥温度/℃255080110150200抗压强度/N·颗-117～3019～3525～3935～4441～5341～55

  

图2 不同干燥温度下制备的活性氧化铝球的抗压强度

由表3可知，干燥温度对成品氧化铝球的抗压性能影响较大。干燥温度越低，焙烧后的活性氧化铝球的抗压强度越小；室温25 ℃下干燥所制备的活性氧化铝球不仅强度低，还会出现焙烧后表层脱皮现象。由图2可知，干燥温度越高，所制备的活性氧化铝球的抗压强度越大，当干燥温度达到150 ℃后抗压强度曲线趋于平缓，说明当干燥温度达到150 ℃后继续提高干燥温度，所制备的活性氧化铝球的抗压强度增加不大。

For all statistical analyses, the results were conside-red signi fi cant when two-tailed P-values were ＜ 0.05.The distributions of demographic information and bas-eline comorbidity were compared between both groups.

3 结论

随着活性氧化铝球作为催化剂载体的广泛应用，对其表面性能和抗压承载能力的要求也越来越高，高比表面积、大孔容、高强度活性氧化铝球产品是定位催化剂载体市场的高端产品。本文对不同前躯体原料、不同添加剂配比、不同干燥温度对活性氧化铝球的抗压强度、表面性能的影响进行了研究，得出如下结论：①通过考察三种不同的前驱体原料(氢氧化铝、一水软铝石和拟薄水铝石)制备的活性氧化铝球的抗压强度和表面性能，得出以拟薄水铝石为前驱体制备的活性氧化铝球的抗压强度、比表面积和孔容最大。拟薄水铝石是制备高比表面积和大孔容活性氧化铝球的理想原料。②添加剂ρ-Al2O3的添加可以提高活性氧化铝球的抗压强度，但是会降低活性氧化铝球的表面性能。综合考虑抗压强度和表面性能，m(PIS)∶m(ρ-Al2O3)=2∶1为制备高比表面积、高强度活性氧化铝球的合适原料配比。③通过考察不同干燥温度对所制备的活性氧化铝球抗压强度的影响，得出干燥温度越高，所制备的活性氧化铝球的抗压强度越大；当干燥温度达到150 ℃后继续提高干燥温度，所制备的活性氧化铝球的抗压强度增加不大。从产品能耗角度考虑，150 ℃为适宜的干燥温度。

首先，教师在使用情境教学时对该方法的认识不足，情境教学属于教学内容的辅助方法，并不是教学过程中的主要手段，在本次研究中观察了许多数学教育工作者的情境教学课程，其中，有一名三年级的教师在教学《方形与正方形》长时采用了日常生活中的教学楼作为情境的带入，在开始带入时效果明显，但是随着教学的深入，教师仍旧依照教学楼来讲，没有将学生从情境中拉回来，就很容易导致学生迷失，这就是由于教师对情境教学的认识不足造成的。

参考文献：

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[3] 李邵芬.化学与催化反应工程[M].北京:化学工业出版社,1986.

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[6] 唐国旗,张春富,孙长山,等.活性氧化铝载体的研究进展[J].化工进展,2011,30(8):1756-1764.

[7] 罗玉长.拟薄水铝石结构的演化[J].现代技术陶瓷,1997(4):7-11.

[8] 李雪礼,娄来银,谭争国,等.拟薄水铝石的性质及其在催化裂化催化剂中的应用[J].石化技术与应用,2014(1):9-13.

[9] 方花子,贾海龙.双氧水用活性氧化铝球的工艺条件研究[J].轻金属,2002(7):16-18.

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