आधुनिक रासायनिक उद्योग, ऊर्जा और पर्यावरण संरक्षण के क्षेत्रों में, उत्प्रेरक कई मुख्य प्रतिक्रियाओं के कुशल आचरण की कुंजी हैं . इष्टतम प्रदर्शन को प्राप्त करने के लिए, उत्प्रेरक अक्सर एक महत्वपूर्ण घटक पर भरोसा करते हैं - वाहक . एल्यूमिना अपने अद्वितीय शारीरिक और रासायनिक गुणों के कारण सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले उत्प्रेरक वाहक में से एक बन गया है।
一 . एल्यूमिना की विशेषताएंउत्प्रेरक वाहक
एल्यूमिना एक आदर्श उत्प्रेरक वाहक है, इसका कारण मुख्य रूप से निम्नलिखित विशेषताओं के कारण है:
(1) उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र और झरझरा संरचना
• एल्यूमिना वाहक में आमतौर पर 200-400 m}/g का एक उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र होता है, जो प्रचुर मात्रा में सक्रिय साइटें प्रदान कर सकता है .
• इसकी झरझरा संरचना (छिद्र आकार 2-50 nm) अभिकारकों के प्रसार और उत्पादों के desorption के लिए अनुकूल है, उत्प्रेरक दक्षता में सुधार .}
(२) उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता
• एल्यूमिना का पिघलने बिंदु 2050 की डिग्री के रूप में अधिक है, और यह अभी भी उच्च तापमान प्रतिक्रियाओं (जैसे पेट्रोलियम क्रैकिंग और ऑटोमोबाइल निकास उपचार) में संरचनात्मक स्थिरता बनाए रख सकता है .
• डोपिंग (जैसे ला, सी, आदि .) . द्वारा इसकी एंटी-सिंटरिंग क्षमता में और सुधार किया जा सकता है
(३) समायोज्य अम्लता
• एल्यूमिना की सतह पर लुईस एसिड (Al⁺⁺) और ब्रोंस्टेड एसिड (-OH) साइटें हैं, और अम्लता को अलग-अलग उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं की जरूरतों को पूरा करने के लिए संशोधन (जैसे फ्लोरिनेशन, सल्फेशन) द्वारा समायोजित किया जा सकता है .} .}
(४) रासायनिक जड़ता और यांत्रिक शक्ति
• अधिकांश प्रतिक्रिया स्थितियों के तहत, एल्यूमिना अभिकारकों या उत्पादों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, उत्प्रेरक प्रक्रिया की शुद्धता सुनिश्चित करता है .
• इसकी उच्च यांत्रिक शक्ति (विशेष रूप से -al₂o₃) औद्योगिक रिएक्टरों के लिए उपयुक्त है जैसे कि निश्चित बेड और द्रवित बेड .
2. एल्यूमिना के मुख्य प्रकार का समर्थन करता है
विभिन्न क्रिस्टल संरचनाओं के अनुसार, एल्यूमिना वाहक को विभाजित किया जा सकता है:
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प्रकार |
क्रिस्टल फार्म |
विशेषताएँ |
विशिष्ट अनुप्रयोग |
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अल₂O₃ |
क्यूबिक स्पिनल |
उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र, मध्यम अम्लीय |
पेट्रोलियम हाइड्रोजनीकरण, ऑटोमोबाइल निकास कटैलिसीस |
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θ-al₂O₃ |
मोनोक्लिनिनिक |
संक्रमण राज्य, थर्मल स्थिरता प्रकार से बेहतर है |
उच्च तापमान desulfurization और सुधार प्रतिक्रिया |
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अल₂O₃ |
षट्भुज |
कम विशिष्ट सतह क्षेत्र, अल्ट्रा-उच्च यांत्रिक शक्ति |
उच्च तापमान उत्प्रेरक |
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मेसोपोरस एएल₂O₃ |
बेढब |
छिद्र आकार, नियंत्रणीय छिद्र संरचना |
मैक्रोलेक्युलर प्रतिक्रियाएँ |
3. एल्यूमिना वाहक के मुख्य अनुप्रयोग
(१) पेट्रोकेमिकल्स
• कैटेलिटिक क्रैकिंग (FCC): -Al₂o₃ zeolite (जैसे कि y- प्रकार आणविक छलनी) के साथ लोड किया गया है ताकि भारी तेल को गैसोलीन और डीजल में परिवर्तित किया जा सके .
• हाइड्रोट्रीटिंग (HDS/HDN): तेल desulfurization (जैसे कि MO-CO/Al₂o₃) के लिए उपयोग किया जाता है और स्वच्छ ईंधन मानकों को पूरा करने के लिए denitrification .
(२) पर्यावरण कटैलिसीस
• ऑटोमोबाइल निकास शुद्धि: तीन -तरफ़ा उत्प्रेरक कनवर्टर (TWC) में, -al₂o₃ लोड करता है Pt, Pd, और Rh CO और NOX को CO₂ और N₂ . में परिवर्तित करने के लिए
• वीओसीएस गिरावट: औद्योगिक अपशिष्ट गैस उपचार में बेंजीन और फॉर्मलाडेहाइड जैसे प्रदूषकों का उत्प्रेरक ऑक्सीकरण .
(३) नई ऊर्जा और ठीक रसायन
• ईंधन कोशिकाएं: पीटी/सी उत्प्रेरक के वाहक के रूप में, ऑक्सीजन में कमी प्रतिक्रिया (ओआरआर) . की दक्षता में सुधार करें
• सिंथेटिक अमोनिया/मेथनॉल: उत्प्रेरक के कोर वाहक जैसे कि fe/al₂o₃, cu/zno/al₂o₃, आदि .
हालांकिएल्यूमिना उत्प्रेरकवाहक सीधे प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेते हैं, वे आधुनिक उत्प्रेरक उद्योग . के एक अपरिहार्य "नींव" हैं जो नैनो टेक्नोलॉजी और कम्प्यूटेशनल सामग्री विज्ञान के विकास के साथ हैं, एल्यूमिना वाहक भविष्य में उच्च गतिविधि, लंबे जीवन और बुद्धिमत्ता की ओर विकसित होंगे, जैसे कि कार्बन न्यूट्रलिटी और स्वच्छ ऊर्जा {1} {1}

