多孔氧化铝制备与催化应用

多孔氧化铝是工业催化剂的重要载体，是支撑石油化工和化学工业高质量发展的基石和支柱，广泛应用于催化重整、烷烃脱氢、环氧化、异构化、加氢裂化、加氢脱硫脱硝等重要工业过程。本书是大连理工大学陆安慧教授联合中科院大连化物所、福州大学、中石化石科院、南京大学、上海交通大学等单位，在国家重点研发计划“高性能多孔氧化铝小球及相关催化剂创制与工业应用”支持下完成的成果。

《多孔氧化铝制备与催化应用》是“先进化工材料关键技术丛书”（第二批）的一个分册。

多孔氧化铝是工业催化剂的核心材料之一，也是非常重要的化工原料。本书基于多孔氧化铝的重要性、复杂性和广泛的适用性，对多孔氧化铝的结构、性质与催化应用进行详细梳理，包括多孔氧化铝的结构与表征、设计与合成、制备方法、成型技术、催化应用等方面，以期为相关领域的发展提供指导和借鉴。

《多孔氧化铝制备与催化应用》是多项国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目等成果的系统总结。适合化工、材料领域，尤其是炼油、石油化工、煤化工、精细化工、环保等行业中从事催化剂研究的科研、生产及管理人员阅读，也可供高等学校化学、化工、材料及相关专业师生参考。

陆安慧，大连理工大学教授、博士生导师，精细化工国家重点实验室副主任，辽宁省低碳资源高值化利用重点实验室主任。2011年获辽宁省青年科技奖十大英才称号，2012年获国家杰出青年科学基金，2014年入选科技部中青年科技创新领军人才，2015年获教育部“长江学者”特聘教授，2016年入选中组部万人计划，同年获辽宁省优秀科技工作者称号。作为第一完成人获2014年辽宁省自然科学一等奖，2016年获中国化学会-巴斯夫公司青年知识创新奖，连续入选Elsevier化学领域中国高被引学者。面向国家重大战略需求和国际科技前沿，聚焦能源高效清洁利用领域，主要致力于新型吸附剂、催化剂的制备及在气体吸附分离、能源催化转化过程中的基础和应用研究，包括CO2捕集、烷烃/烯烃分离、烷烃脱氢制烯烃、乙醇制芳香醇与高碳醇等。提出“纳米空间限域热解”策略，创制胶体型炭，建立纳米碳材料孔道与形貌的精准调变及功能高效集成方法，显著提升CO2及烷烃/烯烃吸附分离性能；在国际率先提出非金属硼基材料催化低碳烷烃制烯烃的路线，实现了低碳资源临氧催化转化过程创新；突破核心催化剂制备关键，研发出高效丙烷脱氢催化剂和乙醇催化转化制芳香醇醛催化剂。2021年作为首席科学家获批国家重点研发计划专项“高性能多孔氧化铝小球及相关催化剂创制与工业应用”。朱海波，福州大学教授，博士生导师。2009年在上海交通大学（与中石化上海石油化工研究院联合培养）获得应用化学专业博士学位。2009～2010年在法国国家科学研究中心（CNRS）下属的表面化学实验室从事博士后研究（合作导师：Jean-Marie Basset教授）。2010年随Basset教授到沙特阿卜杜拉国王科技大学（King Abdullah University of Science and Technology）工作，担任研究科学家，完成了来自DOW、SABIC和Crystal Global等多个国际公司的科研项目。2016年加入福州大学，并被聘为“闽江学者”特聘教授。主要从事催化材料的可控合成、催化剂的微观结构表征、催化反应工程等方面的基础理论研究与相关工业应用开发的工作。已完成自然科学基金1项，在研国家自然科学基金2项、国家重点研发计划课题1项、其他省部级项目3项。在国际催化主流学术期刊发表论文50余篇，申请发明专利20件。担任多个国际著名期刊的审稿人，在国际、国内重要的学术会议上做10余次学术报告。近年来在多孔催化材料的研制及催化应用方面取得了系列研究进展，创制了系列新型氧化铝、分子筛催化材料，提出了多组分金属在多孔材料表面和分子筛孔道内的可控负载技术，构建了抗烧结、抗积炭的低碳烷烃脱氢催化剂。贺雷，大连理工大学副教授、硕士生导师。2014年毕业于中国科学院大连化学物理研究所，获得工业催化博士学位。目前从事低碳小分子的催化转化相关领域的基础研究，包括催化材料设计合成和原位表征研究，重点关注甲烷、二氧化碳以及乙醇分子的催化转化过程，发展了系列氧化铝负载型高分散金属催化剂，创制了多组元氧化物纳米薄层熵稳定催化剂体系。主持国家自然科学基金青年基金、博士后基金等项目，作为骨干参与国家重点研发计划、国家自然科学基金中德合作项目、面上项目等10余项。已在Angew Chem Int Ed、J Catal、AIChE J、ACS Catal等国际权威期刊发表论文30余篇，他引1000余次。

第一章 绪论 001

第一节 概述 002

第二节 氧化铝的基本结构 003

第三节 多孔氧化铝制备技术 006

一、传统合成工艺 007

二、新的合成工艺 008

第四节 多孔氧化铝的催化应用 010

第五节 技术展望 013

参考文献 014



第二章 多孔氧化铝的结构与表征 017

第一节 氧化铝晶体结构与表征 018

一、氧化铝的晶型分类 019

二、氧化铝的晶型转变 021

三、氧化铝的晶体结构表征 023

第二节 表面结构与表征 032

一、氧化铝表面羟基 033

二、氧化铝表面缺陷 036

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