În familia mineralelor de hidroxid de aluminiu,pseudoboehmite și boehmita sunt două faze comune care sunt similare în compoziția chimică, dar au diferențe semnificative în structură și proprietăți. Ambele materiale sunt utilizate pe scară largă în cataliza industrială, materialele de adsorbție și prepararea ceramicii. Acest articol va discuta în principal diferențele dintre pseudoboehmite și boehmite în ceea ce privește proprietățile, metodele de preparare și aplicațiile.
Concepte de bază și compoziție chimică
Atât pseudoboehmite, cât și boehmite sunt oxizi de hidroxid de aluminiu, iar formula lor chimică poate fi exprimată ca ALO (OH), dar cristalinitatea și ordinea structurală sunt diferite .
• Boehmite: Este un oxid de hidroxid de aluminiu bine cristalizat, aparține sistemului de cristal ortorombic și are o structură de cristal limpede .
• Pseudoboehmite: este o formă precursoare sau metastabilă de boehmite, cu cristalinitate inferioară și defecte mai structurale și conține mai multe grupuri structurale de apă și hidroxil .
Deși formula chimică este aceeași, pseudoboehmite conține de obicei mai multă apă adsorbită și apă structurală .
Comparația proprietăților fizice și chimice
|
proprietate |
Boehmite) |
Pseudoboehmite |
|
Cristalinitate |
Cristalinitate ridicată |
Cristalinitate scăzută, parțial dezordonată |
|
Suprafață specifică (m²/g) |
Relativ scăzut (10-50) |
Superior (100-400) |
|
Volumul porilor (cm³/g) |
Mai mic |
Mai mare |
|
Stabilitatea termică |
Superior |
Mai jos (încălzirea se transformă cu ușurință în Boehmite) |
|
Densitate hidroxil de suprafață |
Mai jos |
Superior |
|
Punct izoelectric (pH) |
~9.0 |
~8.0 |
Diferențe în metodele de pregătire
Pregătirea lui Boehmite
Boehmite este de obicei pregătit prin următoarele metode:
1. Hidroliza sărurilor din aluminiu (cum ar fi Al (NO3) 3) în condiții de pH aproape neutre
2. High-temperature hydrothermal treatment (>100 de grade)
3. Procesul de recristalizare a aluminiului în soluție apoasă la temperatură ridicată
4. Produsele de intemperii ale bauxitei în condiții naturale
Pregătirea pseudo-boehmitei
Condițiile de preparare ale pseudo-boehmitei sunt relativ ușoare:
1. Precipitații rapide de săruri de aluminiu în condiții acide (pH ~ 4)
2. proces de îmbătrânire la temperaturi scăzute (25-80 grad)
3. Controlul concentrației de sare de aluminiu și rata de precipitații
4. Adăugarea de șabloane organice sau agent de direcție a structurii
Relația de tranziție de fază
Există o relație de transformare reciprocă între pseudo-boehmite și boehmite:
• pseudo-boehmite → boehmite:
o Through heat treatment (>100 de grade)
o Îmbătrânire pe termen lung
o Condițiile hidrotermale promovează cristalizarea
• Boehmite → pseudo-boehmite:
o Dizolvarea parțială în condiții de acid puternic
o măcinarea mecanică duce la tulburări structurale
o Tratamentul special introduce defecte structurale
Ambele se vor deshidrata și se vor transforma în -al2o3 în intervalul de aproximativ 300-500 gradul .}
Compararea câmpurilor de aplicație
1. Aplicația Boehmite
• Materie primă pentru pregătirea aluminei de înaltă puritate
• aditiv pentru materiale ceramice
• Transportator de catalizator (după calcinare)
• umplutură de materiale ignifuge cu flacără
2. Aplicația pseudo-boehmite
• purtător de catalizator petrochimic (cum ar fi catalizatorul de hidrogenare)
• Adsorbent și Desicant
• Precursor pentru pregătirea aluminei cu o suprafață specifică mare
• Sursa de aluminiu pentru prepararea sitelor moleculare
• Aditiv de acoperire și material compus
Pseudoboehmiteis more widely used in the field of catalysis due to its higher specific surface area and surface activity. Although pseudoboehmite and boehmite have similar chemical compositions, there are significant differences in structural order, physical and chemical properties, and application areas. Pseudoboehmite has a higher specific surface area and surface activity, and is suitable for use as a catalyst carrier and adsorption material; În timp ce Boehmite are o cristalinitate ridicată și o stabilitate termică bună și este mai potrivită ca materie primă pentru prepararea aluminei de înaltă puritate . Înțelegerea diferenței dintre aceste două materiale este importantă pentru selectarea materialelor adecvate pe bază de aluminiu pentru aplicații specifice .

