机动车尾气催化剂合成
scr法主要机理

scr法主要机理摘要:一、SCR 法简介1.SCR 技术的背景2.SCR 技术的发展历程二、SCR 法的主要机理1.选择性催化还原2.反应过程的化学方程式3.催化剂的作用三、SCR 法的优点1.高效性2.选择性3.环保性四、SCR 法的应用领域1.工业生产2.汽车尾气处理正文:SCR 法,即选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction),是一种在气相中进行污染物处理的技术。
该技术通过使用催化剂,促使有害气体如氮氧化物(NOx)与还原剂(如氨、尿素等)发生反应,生成无害的氮气和水。
这种方法具有高效、选择性和环保等优点,已经在多个领域得到广泛应用。
SCR 技术最初应用于工业生产过程,如电力、钢铁、水泥等行业,以降低氮氧化物的排放。
近年来,随着汽车尾气排放标准的日益严格,SCR 法在汽车尾气处理方面的应用也得到了快速发展。
其中,柴油车尾气处理是SCR 技术应用最为广泛的领域。
SCR 法的主要机理是选择性催化还原。
在这个过程中,催化剂促使还原剂与氮氧化物在气相中发生反应,生成无害的氮气和水。
具体反应过程的化学方程式为:Ox + NH3 → N2 + H2O在这个过程中,催化剂起到关键作用,其性能直接影响SCR 法的效果。
理想的催化剂应具有高活性、高选择性和长寿命等优点。
SCR 法的优点主要体现在高效性、选择性和环保性。
首先,与传统的氮氧化物处理方法相比,SCR 法具有更高的处理效率,可实现高达90% 以上的氮氧化物去除率。
其次,SCR 法具有很好的选择性,只与氮氧化物发生反应,而不影响其他气体成分。
最后,SCR 法可以实现氮氧化物的资源化利用,降低对环境的影响。
总之,SCR 法作为一种高效、选择性和环保的氮氧化物处理技术,已经在工业生产、汽车尾气处理等领域得到广泛应用。
柴油车尾气净化催化剂铈锆固溶体的制备及表征总结汇报

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活性评价
称量0.3g的铈锆固溶体样品与30mg的碳黑充分研磨至粉状,放 入WJ-6微反/积反多功能催化反应评价装置的反应管内。进行程序 梯度升温,利用气相色谱仪测定样品与碳黑混合物颗粒各温度下反 应时产生的气体种类及浓度,进而推定起燃温度和最大燃烧速率时
课题背景 相关原理 实验准备 制备过程 活性评价 XRD表征 实验结论
2
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课题背景
我国机动车污染日趋严重,其中柴油车尾气对环境造成的危
课题背景 相关原理 实验准备 制备过程 活性评价 XRD表征 实验结论
害尤为突出。综合目前柴油车尾气的处理方法,采用催化燃烧法
除去颗粒物是目前实现柴油车颗粒物排放控制最为有效和简单的 方法,其中催化剂的选择是最为关键的因素。铈锆固溶体复合氧 化物在柴油车尾气净化的应用领域上成效突出,受到越来越高的 关注。
焙烧温度的影响
将第6、7、2组的XRD谱图结合起来比较。
课题背景 相关原理 实验准备 制备过程 活性评价 XRD表征 实验结论
可以明显地发现,焙烧温度越大,最强峰(111)的半高峰宽越窄。 由此得出,焙烧温度越高,形成的固溶体晶粒越大。
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铈锆摩尔比的影响
将第1、6、8组的XRD谱图结合起来比较。
目录
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相关原理
CeO2由于其具有良好的可逆氧化还原反应,通过Ce3+/Ce4+ 两者之间的转换,产生储氧和释放氧的能力,在三效催化剂催化 里得到了广泛应用。 [ 优点一 ] 增加固溶体的缺陷,提高氧存储 能力,增大比表面积 在CeO2中掺杂ZrO2 可形成特定结构和颗粒 度的铈锆复合氧化物固 溶体,改善了CeO2的体 相特性。 [ 优点二 ] 提高氧化铈还原性能,降低CeO2 的还原温度 [ 优点三 ] 防止氧化铈的烧结,可提高CeO2 的高温热稳定性
抗碱金属 scr催化剂

抗碱金属 scr催化剂抗碱金属SCR催化剂引言:抗碱金属SCR催化剂是一种用于净化尾气中氮氧化物的催化剂。
它具有高效的氮氧化物还原活性和耐受碱金属的特点,被广泛应用于汽车尾气净化和工业废气处理等领域。
本文将介绍抗碱金属SCR催化剂的原理、制备方法以及应用前景。
一、抗碱金属SCR催化剂的原理SCR(Selective Catalytic Reduction)催化剂是一种通过氨选择性催化还原氮氧化物的技术。
而抗碱金属SCR催化剂则是在常规SCR 催化剂的基础上进行了改进,增加了对碱金属的耐受性。
在SCR反应中,氨和氮氧化物在催化剂的作用下发生反应,生成氮气和水。
抗碱金属SCR催化剂能够在高温和高湿度的环境下有效降低碱金属对催化剂的毒化作用,提高催化剂的稳定性和寿命。
二、抗碱金属SCR催化剂的制备方法1. 混合法:将钼酸铵、钨酸铵等金属盐和硝酸铈等稀土盐按一定比例混合,加入适量的水溶液中搅拌均匀,形成混合溶液。
然后将混合溶液进行干燥和焙烧,最终得到抗碱金属SCR催化剂。
2. 沉淀法:将钼酸铵和硝酸铈等金属盐按一定比例溶解在适量的水溶液中,加入硝酸铵溶液,搅拌均匀。
随后,加入氨水或尿素溶液进行沉淀。
将沉淀物进行过滤、洗涤和干燥,即可得到抗碱金属SCR催化剂。
3. 溶胶-凝胶法:将钼酸铵、硝酸铈等金属盐溶解在适量的溶剂中,加入适量的酸性或碱性溶液进行溶胶形成。
然后,通过加入适量的凝胶剂进行凝胶形成。
最后,将凝胶进行干燥和焙烧,得到抗碱金属SCR催化剂。
三、抗碱金属SCR催化剂的应用前景抗碱金属SCR催化剂具有广阔的应用前景。
首先,它可以被广泛用于汽车尾气净化领域。
随着汽车保有量的增加,尾气排放对环境造成的影响日益严重。
抗碱金属SCR催化剂能够高效降解尾气中的氮氧化物,减少对大气的污染。
其次,抗碱金属SCR催化剂还可以应用于工业废气处理中。
许多工业生产过程都会产生大量的废气,其中含有大量的有害气体。
抗碱金属SCR催化剂可以有效地将废气中的氮氧化物降解,减少对环境和人体的危害。
三效催化剂名词解释

三效催化剂名词解释
三效催化剂是一种用于汽车排放控制的催化剂,能够有效地降低汽车尾气中的有害物质含量。
三效催化剂是一种用于汽车排放控制的催化剂,主要作用是降低汽车尾气中的有害物质含量。
它能够将尾气中的二氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物转化为无害的二氧化碳、水和氮气,从而减少对环境的污染。
三效催化剂通常由贵金属钯、铂和铑等材料制成,是一种高效的催化剂。
它在汽车排气系统中安装,位于排气管内部,能够有效地降低汽车尾气中的有害物质含量。
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生成no的催化剂化学方程式

生成no的催化剂化学方程式NO(氮氧化物)是一种重要的大气污染物,它的产生主要来自于燃烧过程,如汽车尾气、工厂废气等。
NO不仅会对人类健康造成危害,还会导致酸雨、光化学烟雾等环境问题。
因此,寻找有效的减排技术成为了解决NO污染问题的关键。
催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质,它可以在反应条件下降低反应活化能,使反应更容易发生。
因此,催化剂在减少NO排放方面具有重要的应用价值。
下面我们将介绍几种生成NO的催化剂化学方程式。
1.选择性催化还原(SCR)催化剂SCR催化剂主要用于减少柴油发动机的NOx排放。
它的工作原理是将NOx和NH3在催化剂表面催化还原成N2和H2O,其中NH3是还原剂。
SCR催化剂通常由钒、钨、钴等金属氧化物组成,其中钒氧化物是最常用的。
SCR催化剂的化学反应方程式如下:NO + NH3 → N2 + H2O2.三元催化剂三元催化剂主要用于减少汽油发动机的NOx排放。
它的工作原理是将NOx和CO、HC在催化剂表面催化还原成N2、CO2和H2O,其中CO和HC是还原剂。
三元催化剂通常由铂、钯、铑、钼等金属氧化物组成。
三元催化剂的化学反应方程式如下:2NOx + 2CO + O2 → 2N2 + 2CO2 + H2O2NOx + HC + O2 → 2N2 + CO2 + H2O3.非选择性催化还原(NSCR)催化剂NSCR催化剂主要用于减少工业废气中的NOx排放。
它的工作原理是将NOx和还原剂(如CO、H2、CH4等)在催化剂表面催化还原成N2和H2O。
NSCR催化剂通常由铁、镍等金属氧化物组成。
NSCR催化剂的化学反应方程式如下:2NO + 2CO → N2 + 2CO22NO + 2H2 → N2 + 2H2O综上所述,催化剂在减少NO排放方面具有重要的应用价值。
不同类型的催化剂适用于不同的污染源和反应条件,因此在工业和交通领域中,选用适合的催化剂减少NO排放是非常必要的。
nox捕集催化剂

nox捕集催化剂
nox捕集催化剂是一种能有效降低发动机排放的技术,它可以捕集和转化发动机废气中的氮氧化物(NOx),使其变为无害的氮气和水蒸气。
这种催化剂通常由贵金属如铂、钯、铑等制成,并与其他辅助材料一起组成复合催化剂。
当发动机运转时,催化剂会通过化学反应将废气中的NOx转化成氮气和水蒸气,从而减少有害气体的排放。
因此,nox捕集催化剂已成为减少车辆尾气排放的重要技术之一。
在nox捕集催化剂的使用过程中,需要注意催化剂的寿命和性能变化。
长期使用过程中,催化剂可能会受到积碳、硫化物等污染物的影响,从而导致其性能下降,甚至失效。
因此,对nox捕集催化剂的定期检查和维护是非常重要的。
总的来说,nox捕集催化剂是一种有效的减少车辆尾气排放的技术,但需要注意催化剂的寿命和性能变化,以确保其正常工作。
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汽车尾气三效催化剂

反应的进行,能快速发生氧活化和烃类的吸附。而由过 及其他非贵金属在催化剂中的作用有以下几个方面:
渡元素等非贵金属为活性组分的催化剂 ,则可以通过金
①存 储 及 释放氧,拓宽了空燃比工作窗口
属离子变价 ,利用晶格氧来达到催化氧化的 目的,而气
贵金 属 三 效催化剂对三种污染物的转化效率 只有
相中的氧不能吸附补充进来,需要较高的温度才能加速 在空燃比在化学计量比的附近时,才一能保持 良好的效
种助剂,提高热稳定性。NaotoMyoshi等提出半径为
0.n 一0.15nm的金属离子对氧化铝载体的热稳定性提
0「_
13.5 14.0 14.5 15.0 15.5
高很大,认为这样的离子占据 丫一A1203的表面空位,能
空燃 比 ( A/ F ) . 有 效 地 阻 止铝离子和氧离子的表面迁移 ,稳定晶格结
三 260一
。
厂
标准 状; 扩、 岁 }.
40 60 80 100(Pt)
(100% Rh) Pt原子的百分含量%
图 4 Pt一Rh的协同作用
上,45%的铂和 85%的锗用于汽车催化。由于铂和锗的
当空 燃 比 在理论空燃 比附近时 ,3种活性组分的单
朱振 忠 ’, 田 群 2, 陈 宏 德 2
(1. 中 国 矿 业 大 学 ,北 京 1 00083;2.中国科学院生态环境研究中心,北京 10085)
摘 要 : 本文介绍 了汽车尾 气三效催化剂的基本工作原理 、结构和性能,概述 了汽车尾气催化剂的发展历程和
和氧化铝的相互作用,可以显著提高其热稳定性。另外, 面元素的价态。Tomcrona等研究表明,经过预还原处理
加人 zrOZ能提高 Ce02的储氧能力。研究表明,在向新鲜 后,含 Co 、Ce 的催化剂的 CO、HC起燃温度有显著的下
关于汽车尾气处理的 三元催化剂

关于汽车尾气处理的三元催化剂专业学习:近日有在做一些研究工作,涉及到汽车三元催化剂的相关知识,找到一篇很细致的相关资料,转贴在博客,权作记录。
三元催化剂的作用三元催化器,是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置,它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。
由于这种催化器可同时将废气中的工种主要有害物质转化为无害物质。
随着环境保护要求的日益苛刻,越来越多的汽车安装了废气催化转化器以及氧传感器装置。
它安装在发动机排气管中,通过氧化还原反应,二氧化碳和氮气,故又称之为三元(效)催化转化器三元催化器的工作原理是:当高温的汽车尾气通过净化装置时,三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性,促使其进行一定的氧化-还原化学反应,其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体;HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳;NOx还原成氮气和氧气。
三种有害气体变成无害气体,使汽车尾气得以净化。
汽车三元催化转换器三元催化器的检测1.外观检查检查催化转化器在行驶中是否受到损伤以及是否过热。
将车辆升起之后,观察催化转化器表面是否有凹陷,如有明显的凹痕和刮擦,则说明催化转化器的载体可能受到损伤。
观察催化转化器外壳上是否有严重的褪色斑点或略有成青色和紫色的痕迹,在催化转化器防护罩的中央是否有非常明显的暗灰斑点,如有则说明催化转化器曾处于过热状态,需做进一步的检查。
用拳头敲击并晃动催化转化器,如果听到有物体移动的声音,则说明其内部催化剂载体破碎,需要更换催化转化器。
同时要检查催化转化器是否有裂纹,各连接是否牢固,各类导管是否有泄漏,如有则应及时加以处理。
此方法简单有效,可快速检查催化转化器的机械故障。
由于催化剂载体破损剥落、油污聚集,容易阻塞载体的通道,使流动阻力增大,这时可通过测量其压力损失来进行检查。
2.背压试验在催化转化器前端排气管的适当位置上打一个孔,接出一个压力表,启动发动机,在怠速和2500r/min时,分别测量排气背压,如果排气背压不超过发动机所规定的限值,则表明催化剂载体没有被阻塞。
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1.机动车尾气催化剂合成1.1机动车尾气有害物质一氧化碳(CO) ;碳氢化合物(HC) ;氮氧化合物(NO x) ;微粒(PM)碳黑颗粒因为尾气中O2含量较高,而PM的排放量约为汽油机的几十倍。
因此,降低NO x和PM排放是柴油机车尾气催化净化的主要课题。
1.2 直接危害直接危害:科学分析表明,汽车尾气中含有上百种不同的化合物,其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物及硫氧化合物等。
固体悬浮颗粒:固体悬浮颗粒随呼吸进人人体肺部,以碰撞、扩散、沉积等方式滞留在呼吸道的不同部位,引起呼吸系统疾病。
当悬浮颗粒积累到临界浓度时,便会激发形成恶性肿瘤。
此外,悬浮颗粒物还能直接接触皮肤和眼睛,阻塞皮肤的毛囊和汗腺,引起皮肤炎和眼结膜炎,甚至造成角膜损伤。
一氧化碳:一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250倍。
一氧化碳经呼吸道进入血液循环,与血红蛋白亲合后生成碳氧血红蛋白,从而削弱血液向各组织输送氧的功能,危害中枢神经系统,造成人的感觉、反应、理解、记忆力等机能障碍,重者危害血液循环系统,导致生命危险。
氮氧化物:氮氧化物主要是指一氧化氮、二氧化氮,它们都是对人体有害的气体,特别是对呼吸系统有危害。
在二氧化氮浓度为9 .4毫克/立方米的空气中暴露10分钟,即可造成人的呼吸系统功能失调。
碳氢化合物:当氮氧化物和碳氢化合物在太阳紫外线的作用下,会产生一种具有刺激性的浅蓝色烟雾,其中包含有臭氧、醛类、硝酸脂类等多种复杂化合物。
这种光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜,引起眼睛红肿和喉炎。
1.3 间接危害尾气在直接危害人体健康的同时,还会对人类生活的环境产生深远影响。
尾气中的二氧化硫具有强烈的刺激气味,达到一定浓度时容易导致“酸雨”的发生,造成土壤和水源酸化,影响农作物和森林的生长。
2.柴油车尾气形成机理柴油车燃料混合气的形成是在发动机燃烧室内进行的,柴油高压喷入燃烧室,压缩着火后进行边喷边燃烧的扩散燃烧方式。
这种工作方式,决定了柴油与空气的混合是不均匀的,不可避免地存在局部缺氧或局部富氧情况。
油料在高温缺氧时,易炭化形成碳烟。
柴油车负荷的调节是通过改变喷油量来控制的。
柴油车混合气始终处于比较稀的状态下,也就是说柴油机的燃烧室内始终存在富余的空气。
这些富余的空气在高温作用下容易产生氮氧化物(NO x),而一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)则不容易形成。
因此,柴油车排放特点是颗粒物和氮氧化物(NO x)排放量多而一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)排放量少。
在燃料燃烧转换过程中,以空气作为氧化剂,在尾气中除了两种最终氧化物(CO2和H2O)外,还有CO、未燃尽的碳氢化合物(H k C i)以及高温时燃烧产生的NOX等有害气体。
燃油在汽缸里燃烧的机理,可粗略地用如下反应式表达:H m C n+N2+O2800℃ 8−16kkg/m 2H k C i+CO+CO2+NO x+H2O柴油车尾气处理进展目前,虽然柴油车制造厂采取了一系列机内净化技术措施,但是NOx和PM 的排放问题无法得到彻底解决。
因此,必须采取机外净化措施,也就是采用更为有效的柴油车排气后处理措施,以满足日益严厉的柴油车排放法规和标准。
柴油机机外净化技术一般分为两类,分别是排气后NO x处理技术和排气后PM处理技术。
除此之外,近来人们还进行探索开发能够同时处理NO x和PM的技术。
4.固体催化剂的制备4.1催化剂制备方法的选择固体催化剂在催化反应条件下要求本身不发生状态变化。
因此就定了它如下的制作方法:4.2常用制备方法4.2.1 浸渍法将载体置于含有活性组分的溶液中浸泡,达到平衡后将剩余液体除去(或将溶液全部浸入固体),再经干燥、煅烧、活化,即得催化剂。
浸渍溶液中所含的活性组分,应具有溶解度大、结构稳定和受热分解为稳定化合物的特点,如硝酸盐、乙胺盐、胺盐等。
浸渍法基本原理为:当多孔载体与溶液接触时,由于表面张力作用而产生的毛细管压力,使溶液进入毛细管内部,然后溶液中的活性组分再在细孔内表面吸附。
浸渍条件的影响:影响浸渍效果的因素主要是浸渍液的性质、载体的特性和浸渍条件等。
浸渍过程有溶液的浸透、溶质的吸附、溶质与载体的反应、溶质的迁移等现象的发生。
(1)浸渍时间当浸渍溶液与孔性载体接触时,溶液渗透推动力为:∆P=2σcosφr渗透时间与渗透距离的关系:t=2ησ∙x2 r值得注意的是:浸渍时间不等于渗透时间。
如果载体对溶质没有吸附作用,负载全靠溶质浓缩结晶沉积,则可认为渗透时间等于浸渍时间;如果有吸附作用,要使溶质在载体表面分散均匀,溶质必须在孔内建立吸附平衡,这需要一段比渗透时间唱得多的浸渍时间。
(2)浸渍液浓度浸渍液浓度越大,吸附的活性组分就越高。
(3)浸渍前载体状态在浸渍前,将载体干燥或润湿会产生不同的浸渍效果。
在同样浓度的浸渍液条件下,干燥载体内浸渍组分的分布比湿载体时均匀。
(4)活性组分分布对催化活性影响选定催化剂主要活性成分和次要活性成分催化剂制备准备载体的选择制成催化剂中间体当催化剂颗粒的内扩散阻力大的时候,反应优先在外表面附近发生,把活性组分负载在外表面附近可以有效利用活性组分。
对于正级数反应,蛋壳型催化剂效率因子最高;而对于负级数反应,蛋黄型较好,因为扩散阻力增大了反应速率。
当反应物中含有微量毒物,易在催化剂上沉积,沉积是从外表面开始发生,使用蛋白型催化剂就可以保护活性组分不中毒,可延长使用寿命。
4.2.2共沉淀法沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合,在混合液中加人适当的沉淀剂制备前驱体沉淀物,再将沉淀物进行干燥或锻烧,从而制得相应的粉体颗粒.根据沉淀方式的不同,其可分为:直接沉淀法,共沉淀法,均相沉淀法和水解沉淀法等. 共沉淀法的控制因素:(1)沉淀剂的选择1)尽可能使用易分解并含易挥发成分的沉淀剂。
常用沉淀剂有氨气、氨水和铵盐,还有二氧化碳和碳酸盐和碱类以及尿素等。
最常用的沉淀剂是氢氧化铵和碳酸铵等;2)形成的沉淀物必须便于过滤和洗涤。
盐类沉淀剂原则上可以形成晶形沉淀,而碱类沉淀剂都会生成非晶形沉淀;3)沉淀剂的溶解度要大一些;4)沉淀剂不应造成环境污染。
(2)溶液浓度的影响溶液中生成沉淀的首要条件之一是其浓度超过饱和浓度。
溶液浓度对沉淀过程的影响表现在对晶核的生成和晶核生长的影响。
(3)沉淀温度当溶液中溶质数量一定时,温度高则过饱和度降低,使晶核生成的速率减小;温度低使溶液过饱和浓度增大,使晶核生成速率提高。
一般温度与晶核生成速率关系曲均匀型催化剂蛋壳型催化剂蛋白型催化剂蛋黄型催化剂当催化剂颗粒的内扩散阻力大的时候,反应优先在外表面附近发生,把活性组分负载在外表面附近可以有效利用活性组分。
对于正级数反应,蛋壳型催化剂效率因子最高;而对于负级数反应,蛋黄型较好,因为扩散阻力增大了反应速率。
当反应物中含有微量毒物,易在催化剂上沉积,沉积是从外表面开始发生,使用蛋白型催化剂就可以保护活性组分不中毒,可延长使用寿命。
(4)加料顺序加料顺序对沉淀物性质有较大影响。
正加法:将沉淀剂加到金属盐类溶液中;倒加法:将盐类溶液加到沉淀剂中。
加料顺序通过溶液pH值的变化而影响沉淀物的性质,通过影响沉淀物的结构而改变催化剂的活性,还影响粒径的分布。
(5)pH值沉淀法常用碱性物质作沉淀剂,沉淀物的生成在相当大的程度上受pH值的影响。
(6)沉淀与母液的分离(7)晶形沉淀与非晶形沉淀的形成条件4.2.3溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体,在液相下将这些原料均匀混合,并进行水解、缩合化学反应,在溶液中形成稳定的透明溶胶体系,溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合,形成三维空间网络结构的凝胶,凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂,形成凝胶。
凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。
溶胶-凝胶法的化学过程首先是将原料分散在溶剂中,然后经过水解反应生成活性单体,活性单体进行聚合,开始成为溶胶,进而生成具有一定空间结构的凝胶,经过干燥和热处理制备出纳米粒子和所需要材料。
其最基本的反应是:(1)水解反应:M(OR)n + H2O → M (OH)x (OR)n-x + xROH(2)聚合反应:-M-OH + HO-M-→-M-O-M-+H2O-M-OR + HO-M-→-M-O-M-+ROH溶胶-凝胶法与其它方法相比具有许多独特的优点:(1)由于溶胶-凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低粘度的溶液,因此,就可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性,在形成凝胶时,反应物之间很可能是在分子水平上被均匀地混合。
(2)由于经过溶液反应步骤,那么就很容易均匀定量地掺入一些微量元素,实现分子水平上的均匀掺杂。
(3)与固相反应相比,化学反应将容易进行,而且仅需要较低的合成温度,一般认为溶胶一凝胶体系中组分的扩散在纳米范围内,而固相反应时组分扩散是在微米范围内,因此反应容易进行,温度较低。
(4)选择合适的条件可以制备各种新型材料。
溶胶一凝胶法也存在某些问题:通常整个溶胶-凝胶过程所需时间较长(主要指陈化时间),常需要几天或者几周;还有就是凝胶中存在大量微孔,在干燥过程中又将会逸出许多气体及有机物,并产生收缩。
5.氧化铝的制备方法现阶段Al2O3的制备方法主要有溶胶一凝胶法、硫酸铝铵热解法、碳酸铝铵热解法、氯化汞活化水解法、等离子体法、喷雾热解法低碳、低碳烷基铝水解法、水热法、改良拜耳法、水析络合法和高纯铝直接水解法等.制备水合氧化铝的方法很多,其中有以铝盐、偏铝酸钠、烷基铝、金属铝等为原料的方法,并控制温度、pH、反应时间、反应物浓度等,得到均一的相态和不同的物性。
通常有下列几种方法。
(1)以铝盐为原料:用AlCl3·6H2O、Al2(SO4)3·18H2O、Al(NO3)3·9H2O、KAl(SO4)2·12H2O等的水溶液与沉淀剂——氨水(或NaOH、Na2CO3等)溶液作用生成氧化铝水合物。
AlCl3+3NH4OH → Al(OH)3↓+3NH4ClAl2(SO4)3 + 6NH4OH → 2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4实验室多使用该法制备水合氧化铝。
(2)以偏铝酸钠为原料:偏铝酸钠可在酸性溶液作用下分解,沉淀析出氢氧化铝。
此原料在工业生产上较经济,是常用的生产活性氧化铝的路线,常因混有不易脱除的Na+,故常用通入CO2的方法制各种晶型的Al(OH)3。
2NaAlO2+CO2+3H2O → Na2CO3+2Al(OH)3↓NaAlO2+ HNO3+ H2O →NaNO3+ Al(OH)3↓制备过程中Al3+和OH-存在是必要的,其他离子可经水洗被除掉。
另外还有许多方法,它们都是为制取特殊要求的催化剂或载体而采用的。