介孔氧化铝的制备及应用研究进展
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１．１
铝源，在水，丙醇体系中制备介孔氧化铝，其比表面
ｍ２，ｇ，孔容为０．５９ ｃｍ３／ｇ。相对传统氧化铝 而言，以硬脂酸为模板制备的介孔氧化铝比表面积
积达６５０ 大，孔径小，导致其吸附氟离子的能力增强。 （３）非离子型表面活性剂模板剂 非离子表面活性剂是目前制备介孔氧化铝最常 用的模板剂。 温景姣等【ｓＪ以聚乙二醇为模板剂，硝酸铝为铝 源制备有序介孔氧化铝。产品的比表面积为２９６
Ｑｉａｎ Ｌｉｕ等１６】采用十二烷基硫酸钠为模板剂， ＡＩ（Ｎ０３）３．９Ｈ２０作铝源制备了介孔氧化铝。随着焙 烧温度的提高，介孔氧化铝的比表面积和孔容逐渐 减小，而平均孔径则增大。
Ｇｒａｃｅ
介孔氧化铝的制备
介孔氧化铝的制备方法包括溶胶．凝胶法、水热
Ｌｅｅ等【７１以硬脂酸为模板剂，仲丁醇铝为
法和模板法等，其原理是以表面活性剂为模板，通 过有机物和无机物之间的作用自组装生成介孔材 料。近年来，人们不断对制备方法进行改进和优化， 并在此基础上提出了诸多新的制备途径。制备过程 中使用的模板剂主要分为两大类：表面活性剂和非 表面活性剂模板剂。
Ｃ，２０１０，１１４：２８－３５．
存在着各种问题。介孔氧化铝的制备条件苛刻，工
艺相对复杂，并且其热稳定性较差，尤其是对其制 备机理还不能很好的解释。因此，对介孔氧化铝材 料的研究应集中在以下方面： （１）在现有的制备介孔氧化铝的基础上，改 进或开发新的制备方法，探索新型的模板剂，寻找
Ｌｉｕ，Ａｌｑｉｎ Ｗａｎｇ，Ｘｉａｏｄｏｎｇ Ｗａｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ
ＭｅｓｏｐＤｒｏｗ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，
２００８．Ｉｌｌ：３２３．３３３．
（３）研究不同方法制备介孔氧化铝的机理。
参考文献
【ｌ】Ｌｉｎ
ａ
【１０１王春明，王培，王晖，等．大比表面积ｙ－Ａ｜２０３的制备及辅助剂蔗 糖的用量对？－Ａ１２０３织构的影响【Ｊ】．催化学报，２００５．２６（９）：
７９７．８０２．
ｍ２／ｇ。
（２）阴离子型表面活性剂模板剂
Ａｇｎｅｔａ
Ｃａｒａｇｈｅｏｒｇｈｅｏｐｏｌ掣５】采用月桂酸作模
ｌｌｍ。
和特性的研究已经成为当今研究领域的一个热点。
本文详细介绍了介孔氧化铝的多种制备方法以及介 孔氧化铝作为催化剂和吸附剂的应用现状，并对今 后的研究方向进行了展望。 １
板剂，仲丁醇铝作铝源，在仲丁醇中制备了介孔氧 化铝。产物的平均孔径为３．５
ｃｍ３，ｇ
Ｑｉａｎ Ｌｉｕ等【９１以聚氧乙烯一聚氧丙烯一聚氧乙烯
增刊
王晓艳等：介孔氧化铝的制备及应用研究进展
（即Ｐ１２３）为模板剂制备介孔氧化铝。产物的比表 面积为４６３ ｍ２／ｇ，孔径和孔容均随Ｐ１２３浓度的增加 呈增大的趋势。 １．２以非表面活性剂为模板剂制备介孔氧化铝 王春明等【ｌｏ】以蔗糖为模板剂，ＡＩ（Ｎ０３）３．９Ｈ２０ 为铝源制备了具有大比表面积的介孔ｙ－Ａ１２０３，经 ６００℃长时间焙烧后产物的比表面积仍可达３５０ ｍ２／ｇ左右。通过改变蔗糖的用量，对ｙ－Ａ１２０３的比 表面积和孔结构等可进行调控。 Ｘｕ等【ｌｌ】以葡萄糖，蔗糖，淀粉和Ｂ＿环糊精为
化
・５７４・
工
进
展
２０１０年第２９卷增刊
ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＰＲＯＧＲＥＳＳ
介孑Ｌ氧化铝的制备及应用研究进展
王晓艳，李宇慧，王景刚，王思粉，冯丽娟
（中国海洋大学化学化工学院，山东青岛２６６１００）
摘要：相对普通的Ａｌ。０３而言，介孔氧化铝具有较大的比表面积和较窄的孔径分布，这一新型氧化铝有望在催 化、吸附等领域得到广泛应用。本文详细介绍了介孔氧化铝的多种制备方法以及介孔氧化铝作为催化剂和吸附 剂的应用现状，并对今后的研究方向进行了展望。 关键词：介孔氧化铝；制备；催化；吸附
语
目前介孔氧化铝的制备及其应用尚处在实验
・５７６・
化
工
进
展
２０１０年第２９卷
室研究阶段，无论从吸附角度还是催化应用前景上 看，介孔氧化铝制备路线的多样性，结构性能的不 同使其成为一种值得研究的介孔材料，但研究中还
Ｍ／ｃｒｏｐｏｒｏｕ３ ａｎｄＭｅｓｏｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１０。１２８：８５－９０． 【５】Ａｇｎｅｔａ
Ｗ Ｙ，Ｃｈｅａ
Ｊ
Ｓ，Ｓａｎ
Ｙ，ｃｃ ａ１．Ｂｉｍｏｄａｌ
ａ
Ｍｅｓｏｌａｏｒｅ Ｄｉｓｕｉｂｕｄｏｎ ｉｎ
【１１】
Ｂｅｎｊｉｎｇ
Ｘｕ
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Ｊｕｎ ｏｆ
Ｌｏｎｇ，Ｈｍｐｉｎｇ
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ａ１．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
ａｎｄ
Ｓｉｌｉｃａ
ＰＴ印ａｒｅｄ
ｂＹ Ｃａｌｃｉｎｉｎｇ
Ｗｅｔ
Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ－Ｃｏｎｔａｌｎｉｎｇ Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１９９５：
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ
ｍｅｓｏｐｏｒｏｎｓ
ｇ－ａｌｕｍｉｎａ
ｔｅｍｐｌａｔｅｄ
ｂｙ ｓａｃｃｈａｒｉｄｅ
ｍ２／ｇ，０．８２ ｅｍ３，ｇ）对砷的吸附量和吸附速率是传统
Ｋｉｍ等【２】采用硬脂酸为模板剂，仲丁醇铝为
铝源制备介孔氧化铝，并采用浸渍法制备负载Ｎｉ 的介孔氧化铝催化剂。研究结果表明，当硬脂酸／ 仲丁醇铝的比例很小时，负载Ｎｉ的介孔氧化铝对 １．２．二氯丙烷的加氢脱氯反应有较高活性。 秦亮生等Ｉｌ别分别采用Ｐ１２３，ＣＴＡＢ和壳聚糖为 模板剂制备介孔Ａ１２０３，并负载纳米Ａｕ催化剂。研 究表明，以表面碱性较丰富的介孔Ａ１２０３为载体制 备的催化剂表面Ａｕ粒子分布较均匀且粒径（３．１～ ３．２ｎｍ）较小，在ＣＯ完全氧化反应中催化活性也较 高，表明载体表面的碱性位有利于稳定其表面沉积 的纳米Ａｕ粒子。 ３
ｆｒｏｍ
ｂｏｅｌｕｎｉｔｅ ａｎｄ
简便、廉价、易于工业化的介孔氧化铝制备方法。
（２）对现有的制备工艺进行优化，制备具有 比表面积高、孔径分布较窄以及热稳定性较好的介 孔氧化铝。
ｃａｔａｌｙｔｉｃ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ
ｏｆ
ｍｅｓｏｐｏｒｏｎｓ
ｙ－ａｌｕｍｉｎａ
ｓｏｌ［Ｊ］．Ｍｉｃｍｐｏｍｕｓ
氧化铝的５．１和３．８倍；对磷的吸附量和吸附速率是 普通氧化铝的２．２和１．９倍，导致吸附量和吸附速率 增大的原因可能是介孔氧化铝具有较大比表面积和 孔容。 过量氟离子会导致骨骼缺钙，世界健康组织规 定饮用水其含量应低于１．５ ｍｇｌＬ。半导体工业、电 镀行业的发展导致排除的废水中氟含量急剧增加。
结
Ｐｉｌ
模板，异丙醇铝为铝源制各介孔氧化铝。模板剂分
子量的不同，导致产物结构有很大的区别。相对葡 萄糖和蔗糖而言，由淀粉和ｐ一环糊精为模板剂制备 的介孔氧化铝的孔径分布更宽，孔径更大。另外， 对于Ｂ一环糊精而言，ｐＨ值的改变会导致比表面积 和孔容变化很大，但是孔径保持恒定。
２介孔氧化铝的应用
人们对介孔材料的潜在应用进行了大量研究。 其中，介孔氧化铝在催化、吸附等方面的应用受到 极大的关注。 ２．１介孑Ｌ氧化铝在吸附方面的应用 吸附法是除去水体中低浓度重金属离子很有 效的方法，有关重金属离子在无机固体氧化物上的 吸附作用已经开展了许多研究。常用的吸附剂是活 性炭，但其吸附容量较低，且无选择性，再生困难。 而介孔氧化铝具有较大的内表面，可以选择性地吸 附水体中的金属离子。 砷的毒性很高，因此砷的去除非常重要。通常 情况下，水中砷元素的存在形式包括Ａｓ（Ｖ）和 Ａｓ（ＩＩＩ），相对于Ａｓ（Ｖ）而言，Ａｓ（ＨＩ）较少见。 同时，工厂、农业和家庭排放的废水产生的磷是水 体中产生绿色菌和藻类的直接原因，也是水体富营 养化的根源。Ｍｉ—Ｊｉｎ Ｙｕ等１１２】从吸附量和吸附动力学 角度考察了介孔氧化铝与普通氧化铝对饮用水中砷 和磷的吸附能力，得出介孔氧化铝（比表面积４８３
以表面活性剂为模板剂制备介孔氧化铝 制备介孔氧化铝的表面活性剂模板剂主要有：
阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表 面活性剂。 （１）阳离子型表面活性剂模板剂 Ｌｉｕ等１３］以酒石酸为模板剂，异丁醇铝为铝源制
ｍ２，ｇ、孔径分布窄（２．８～４．０ ｒｉｍ）、孔容在０．４５
以上，且孔道成蠕虫状并具有一定的有序性。
Ｃａｒａｇｈｅｏｒｇｈｅｏｐｏｌ，Ａｄｉｎａ
Ｒｏｇｏｚｅａ。Ｒｏｄｉｇａ
Ｇａｎｅａ，眈ａＬ
Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ
ｏｆ
ｔｈｅ Ｓｕｆｆａｃｔａｎｔ
Ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ＣｈｅｍｉｓｔｒｙＳｙｎ Nhomakorabeaｈｅｓｉｓ
ｏｆ
Ｍｅｓｏｐｏｒｏｎｓ
Ａｌｕｍｉｎａ【Ｊ】．Ｊｏｕｒｎａ／ｏｆＰｈｙｓｉｃａｌ
【６】Ｏｉａｎ
１９９２年，美国Ｍｏｂｉｌ石油公司首次使用烷基季
备了介孔氧化铝。根据酒石酸的浓度不同，产物的 比表面积在３８０＂－＇４３０ ｍ２／ｇ，且孔径随酒石酸浓度的 增加在３．８～５．０
Ｊｏｏ Ｈｙｕｎ
ｎｌＢ。
铵盐型阳离子表面活性剂为模板剃¨，成功地制备
了Ｍ４１Ｓ系列介孔硅铝盐材料【２Ｊ。这类介孔材料的 诞生将分子筛的规则孔径从微孔范围拓展到了介孔 领域，促使沸石分子筛中难以完成的大分子催化、 吸附与分离等过程展示出广阔的应用前景。自此以 后，介孔材料逐渐成为催化材料研究领域的热门课 题之一。 氧化铝是重要的催化剂载体和吸附剂，在工业 上有着广泛应用。介孔氧化铝不仅比表面积大，孔 径、孔容以及孔隙分布等均可采用不同方法加以控 制。将氧化铝制备成介孔材料优于传统氧化硅材料： 具有更高的水热稳定性、不同的等电荷点、易于均 匀负载不同的金属物种。介孔氧化铝的制各、结构
吸附除氟方法具有价格低，处理方便及安全等优点， 使其在去除氟离子方面日益受到关注。Ｇｒａｃｅ
Ｌｅｅ
等１７１使用由硬脂酸制备的介孔氧化铝去除饮用水中 氟离子，研究结果表明，介孔氧化铝对饮用水中氟 离子的吸附量和吸附速率是普通氧化铝的２．２倍和 ４５倍，孔径大小适中以及孔径分布均匀有利于氟离 子的去除。 ２．２介孔氧化铝在催化方面的应用 迄今为止，介孔氧化铝在催化上的应用局限于 少数几类反应，究其原因在于介孔氧化铝的制备条 件苛刻，产物热稳定性差，无法广泛应用。 Ｑｉａｎ Ｌｉｕ等【９Ｊ将２０％（质量分数）Ｆｅ铁负载在 介孔氧化铝制备的催化剂用于Ｓ０２的还原，研究发 现相对于普通氧化铝而言，介孔氧化铝制备的催化 剂促使Ｓ０２完全转化时的反应温度急剧降低，且对 生成硫磺具有良好的选择性。 Ｍｏ－Ｃｏ／Ａ１２０３和Ｍｏ—Ｎｉ／Ａ１２０３是应用于汽柴油 加氢脱硫反应的一类重要催化剂，用噻吩的加氢脱 硫反应作为模型反应，对介孔氧化铝（ＭＡ）和普 通氧化铝作为催化剂载体作了比较。介孔氧化铝通 过钼酸铵溶液等体积浸渍或与氧化钼一起进行焙烧 处理制备催化剂。由于介孔氧化铝比普通氧化铝具 有更大的比表面积，这使其可以负载约３０％（质量 分数）的氧化钼，与负载１５％（质量分数）氧化钼 的普通氧化铝相比，前者导致噻吩具有很高的转化 率。在负载３０％（质量分数）ＭｏＯａ／ＭＡ的ＸＲＤ图 中，几乎看不到氧化钳的特征衍射峰出现。可以推 断氧化钼实际上在ＭＡ孔内形成了单分子层排布， 没有堆积现象发生ｉ１３。１４ｌ。
Ｋｉｍ等【４１以十六烷基三甲基溴化铵
（ＣＴＡＢ）作模板剂，ＡＩ（Ｎ０３）３．９Ｈ２０为铝源制备介 孔氧化铝。改变ＣＴＡＢ和铝源的比例，产物的平均 孔径（３：ｔ－０．２ ｒｕｎ）变化较小，但会导致产物的比表 面积和孔容变化较大。同时，加入尿素可使介孔氧 化铝的比表面积增大，但平均孔径保持稳定。当 ＣＴＡＢ／ＡＩ（摩尔比）为Ｏ．１，尿素的浓度为３．０ｍｏｌ／Ｌ 时，介孔氧化铝的比表面积达到最大值，为３２２
ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ
ｆｌｕｏｒｉｄｅ ｕｓｉｎｇ ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ ａｌｕｍｉｎａ ｍ．Ｍｉｃｒｏｐｏｍｕａ
Ｍｅｓｏｐｏｒｏ时Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１０，１２７：１５２－１５６． 【８】温景姣，赵瑞红，郭奋，等．无机铝盐制备有序介孔氧化铝及其表 征们．北京化工大学学报，２００８。３５（６）；１７－２０． 【９】Ｑｉ锄Ｌｉｎ，Ａｌｑｉｎ Ｗａｎｇ・Ｘｕｅｈａｌ Ｗａｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ， ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ
ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
ｏｆ
ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ
ｍｅｓｏｌｘ＇ｒｏｎｓ ａｌｕｍｉｎａ［Ｊ］．Ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ ａｎｄ
Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００７，１００：３５－４４． １７】Ｇｒａｃｅ
Ｌｅｅ，Ｃｈａｏ
Ｃｈｅｎｔ
Ｓｅｕｎｇ－Ｔａｅ Ｙａｎｇ，吼ａ１．Ｅｎｈａｎｃｅｄ ａｄｓｏｒｐｔｉｖｃ ａｎｄ
铝源，在水，丙醇体系中制备介孔氧化铝，其比表面
ｍ２，ｇ，孔容为０．５９ ｃｍ３／ｇ。相对传统氧化铝 而言，以硬脂酸为模板制备的介孔氧化铝比表面积
积达６５０ 大，孔径小，导致其吸附氟离子的能力增强。 （３）非离子型表面活性剂模板剂 非离子表面活性剂是目前制备介孔氧化铝最常 用的模板剂。 温景姣等【ｓＪ以聚乙二醇为模板剂，硝酸铝为铝 源制备有序介孔氧化铝。产品的比表面积为２９６
Ｑｉａｎ Ｌｉｕ等１６】采用十二烷基硫酸钠为模板剂， ＡＩ（Ｎ０３）３．９Ｈ２０作铝源制备了介孔氧化铝。随着焙 烧温度的提高，介孔氧化铝的比表面积和孔容逐渐 减小，而平均孔径则增大。
Ｇｒａｃｅ
介孔氧化铝的制备
介孔氧化铝的制备方法包括溶胶．凝胶法、水热
Ｌｅｅ等【７１以硬脂酸为模板剂，仲丁醇铝为
法和模板法等，其原理是以表面活性剂为模板，通 过有机物和无机物之间的作用自组装生成介孔材 料。近年来，人们不断对制备方法进行改进和优化， 并在此基础上提出了诸多新的制备途径。制备过程 中使用的模板剂主要分为两大类：表面活性剂和非 表面活性剂模板剂。
Ｃ，２０１０，１１４：２８－３５．
存在着各种问题。介孔氧化铝的制备条件苛刻，工
艺相对复杂，并且其热稳定性较差，尤其是对其制 备机理还不能很好的解释。因此，对介孔氧化铝材 料的研究应集中在以下方面： （１）在现有的制备介孔氧化铝的基础上，改 进或开发新的制备方法，探索新型的模板剂，寻找
Ｌｉｕ，Ａｌｑｉｎ Ｗａｎｇ，Ｘｉａｏｄｏｎｇ Ｗａｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ
ＭｅｓｏｐＤｒｏｗ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，
２００８．Ｉｌｌ：３２３．３３３．
（３）研究不同方法制备介孔氧化铝的机理。
参考文献
【ｌ】Ｌｉｎ
ａ
【１０１王春明，王培，王晖，等．大比表面积ｙ－Ａ｜２０３的制备及辅助剂蔗 糖的用量对？－Ａ１２０３织构的影响【Ｊ】．催化学报，２００５．２６（９）：
７９７．８０２．
ｍ２／ｇ。
（２）阴离子型表面活性剂模板剂
Ａｇｎｅｔａ
Ｃａｒａｇｈｅｏｒｇｈｅｏｐｏｌ掣５】采用月桂酸作模
ｌｌｍ。
和特性的研究已经成为当今研究领域的一个热点。
本文详细介绍了介孔氧化铝的多种制备方法以及介 孔氧化铝作为催化剂和吸附剂的应用现状，并对今 后的研究方向进行了展望。 １
板剂，仲丁醇铝作铝源，在仲丁醇中制备了介孔氧 化铝。产物的平均孔径为３．５
ｃｍ３，ｇ
Ｑｉａｎ Ｌｉｕ等【９１以聚氧乙烯一聚氧丙烯一聚氧乙烯
增刊
王晓艳等：介孔氧化铝的制备及应用研究进展
（即Ｐ１２３）为模板剂制备介孔氧化铝。产物的比表 面积为４６３ ｍ２／ｇ，孔径和孔容均随Ｐ１２３浓度的增加 呈增大的趋势。 １．２以非表面活性剂为模板剂制备介孔氧化铝 王春明等【ｌｏ】以蔗糖为模板剂，ＡＩ（Ｎ０３）３．９Ｈ２０ 为铝源制备了具有大比表面积的介孔ｙ－Ａ１２０３，经 ６００℃长时间焙烧后产物的比表面积仍可达３５０ ｍ２／ｇ左右。通过改变蔗糖的用量，对ｙ－Ａ１２０３的比 表面积和孔结构等可进行调控。 Ｘｕ等【ｌｌ】以葡萄糖，蔗糖，淀粉和Ｂ＿环糊精为
化
・５７４・
工
进
展
２０１０年第２９卷增刊
ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＰＲＯＧＲＥＳＳ
介孑Ｌ氧化铝的制备及应用研究进展
王晓艳，李宇慧，王景刚，王思粉，冯丽娟
（中国海洋大学化学化工学院，山东青岛２６６１００）
摘要：相对普通的Ａｌ。０３而言，介孔氧化铝具有较大的比表面积和较窄的孔径分布，这一新型氧化铝有望在催 化、吸附等领域得到广泛应用。本文详细介绍了介孔氧化铝的多种制备方法以及介孔氧化铝作为催化剂和吸附 剂的应用现状，并对今后的研究方向进行了展望。 关键词：介孔氧化铝；制备；催化；吸附
语
目前介孔氧化铝的制备及其应用尚处在实验
・５７６・
化
工
进
展
２０１０年第２９卷
室研究阶段，无论从吸附角度还是催化应用前景上 看，介孔氧化铝制备路线的多样性，结构性能的不 同使其成为一种值得研究的介孔材料，但研究中还
Ｍ／ｃｒｏｐｏｒｏｕ３ ａｎｄＭｅｓｏｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１０。１２８：８５－９０． 【５】Ａｇｎｅｔａ
Ｗ Ｙ，Ｃｈｅａ
Ｊ
Ｓ，Ｓａｎ
Ｙ，ｃｃ ａ１．Ｂｉｍｏｄａｌ
ａ
Ｍｅｓｏｌａｏｒｅ Ｄｉｓｕｉｂｕｄｏｎ ｉｎ
【１１】
Ｂｅｎｊｉｎｇ
Ｘｕ
ｔ
Ｊｕｎ ｏｆ
Ｌｏｎｇ，Ｈｍｐｉｎｇ
Ｔ＇ｍａ，ｅｔ
ａ１．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
ａｎｄ
Ｓｉｌｉｃａ
ＰＴ印ａｒｅｄ
ｂＹ Ｃａｌｃｉｎｉｎｇ
Ｗｅｔ
Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ－Ｃｏｎｔａｌｎｉｎｇ Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１９９５：
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ
ｍｅｓｏｐｏｒｏｎｓ
ｇ－ａｌｕｍｉｎａ
ｔｅｍｐｌａｔｅｄ
ｂｙ ｓａｃｃｈａｒｉｄｅ
ｍ２／ｇ，０．８２ ｅｍ３，ｇ）对砷的吸附量和吸附速率是传统
Ｋｉｍ等【２】采用硬脂酸为模板剂，仲丁醇铝为
铝源制备介孔氧化铝，并采用浸渍法制备负载Ｎｉ 的介孔氧化铝催化剂。研究结果表明，当硬脂酸／ 仲丁醇铝的比例很小时，负载Ｎｉ的介孔氧化铝对 １．２．二氯丙烷的加氢脱氯反应有较高活性。 秦亮生等Ｉｌ别分别采用Ｐ１２３，ＣＴＡＢ和壳聚糖为 模板剂制备介孔Ａ１２０３，并负载纳米Ａｕ催化剂。研 究表明，以表面碱性较丰富的介孔Ａ１２０３为载体制 备的催化剂表面Ａｕ粒子分布较均匀且粒径（３．１～ ３．２ｎｍ）较小，在ＣＯ完全氧化反应中催化活性也较 高，表明载体表面的碱性位有利于稳定其表面沉积 的纳米Ａｕ粒子。 ３
ｆｒｏｍ
ｂｏｅｌｕｎｉｔｅ ａｎｄ
简便、廉价、易于工业化的介孔氧化铝制备方法。
（２）对现有的制备工艺进行优化，制备具有 比表面积高、孔径分布较窄以及热稳定性较好的介 孔氧化铝。
ｃａｔａｌｙｔｉｃ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ
ｏｆ
ｍｅｓｏｐｏｒｏｎｓ
ｙ－ａｌｕｍｉｎａ
ｓｏｌ［Ｊ］．Ｍｉｃｍｐｏｍｕｓ
氧化铝的５．１和３．８倍；对磷的吸附量和吸附速率是 普通氧化铝的２．２和１．９倍，导致吸附量和吸附速率 增大的原因可能是介孔氧化铝具有较大比表面积和 孔容。 过量氟离子会导致骨骼缺钙，世界健康组织规 定饮用水其含量应低于１．５ ｍｇｌＬ。半导体工业、电 镀行业的发展导致排除的废水中氟含量急剧增加。
结
Ｐｉｌ
模板，异丙醇铝为铝源制各介孔氧化铝。模板剂分
子量的不同，导致产物结构有很大的区别。相对葡 萄糖和蔗糖而言，由淀粉和ｐ一环糊精为模板剂制备 的介孔氧化铝的孔径分布更宽，孔径更大。另外， 对于Ｂ一环糊精而言，ｐＨ值的改变会导致比表面积 和孔容变化很大，但是孔径保持恒定。
２介孔氧化铝的应用
人们对介孔材料的潜在应用进行了大量研究。 其中，介孔氧化铝在催化、吸附等方面的应用受到 极大的关注。 ２．１介孑Ｌ氧化铝在吸附方面的应用 吸附法是除去水体中低浓度重金属离子很有 效的方法，有关重金属离子在无机固体氧化物上的 吸附作用已经开展了许多研究。常用的吸附剂是活 性炭，但其吸附容量较低，且无选择性，再生困难。 而介孔氧化铝具有较大的内表面，可以选择性地吸 附水体中的金属离子。 砷的毒性很高，因此砷的去除非常重要。通常 情况下，水中砷元素的存在形式包括Ａｓ（Ｖ）和 Ａｓ（ＩＩＩ），相对于Ａｓ（Ｖ）而言，Ａｓ（ＨＩ）较少见。 同时，工厂、农业和家庭排放的废水产生的磷是水 体中产生绿色菌和藻类的直接原因，也是水体富营 养化的根源。Ｍｉ—Ｊｉｎ Ｙｕ等１１２】从吸附量和吸附动力学 角度考察了介孔氧化铝与普通氧化铝对饮用水中砷 和磷的吸附能力，得出介孔氧化铝（比表面积４８３
以表面活性剂为模板剂制备介孔氧化铝 制备介孔氧化铝的表面活性剂模板剂主要有：
阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表 面活性剂。 （１）阳离子型表面活性剂模板剂 Ｌｉｕ等１３］以酒石酸为模板剂，异丁醇铝为铝源制
ｍ２，ｇ、孔径分布窄（２．８～４．０ ｒｉｍ）、孔容在０．４５
以上，且孔道成蠕虫状并具有一定的有序性。
Ｃａｒａｇｈｅｏｒｇｈｅｏｐｏｌ，Ａｄｉｎａ
Ｒｏｇｏｚｅａ。Ｒｏｄｉｇａ
Ｇａｎｅａ，眈ａＬ
Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ
ｏｆ
ｔｈｅ Ｓｕｆｆａｃｔａｎｔ
Ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ＣｈｅｍｉｓｔｒｙＳｙｎ Nhomakorabeaｈｅｓｉｓ
ｏｆ
Ｍｅｓｏｐｏｒｏｎｓ
Ａｌｕｍｉｎａ【Ｊ】．Ｊｏｕｒｎａ／ｏｆＰｈｙｓｉｃａｌ
【６】Ｏｉａｎ
１９９２年，美国Ｍｏｂｉｌ石油公司首次使用烷基季
备了介孔氧化铝。根据酒石酸的浓度不同，产物的 比表面积在３８０＂－＇４３０ ｍ２／ｇ，且孔径随酒石酸浓度的 增加在３．８～５．０
Ｊｏｏ Ｈｙｕｎ
ｎｌＢ。
铵盐型阳离子表面活性剂为模板剃¨，成功地制备
了Ｍ４１Ｓ系列介孔硅铝盐材料【２Ｊ。这类介孔材料的 诞生将分子筛的规则孔径从微孔范围拓展到了介孔 领域，促使沸石分子筛中难以完成的大分子催化、 吸附与分离等过程展示出广阔的应用前景。自此以 后，介孔材料逐渐成为催化材料研究领域的热门课 题之一。 氧化铝是重要的催化剂载体和吸附剂，在工业 上有着广泛应用。介孔氧化铝不仅比表面积大，孔 径、孔容以及孔隙分布等均可采用不同方法加以控 制。将氧化铝制备成介孔材料优于传统氧化硅材料： 具有更高的水热稳定性、不同的等电荷点、易于均 匀负载不同的金属物种。介孔氧化铝的制各、结构
吸附除氟方法具有价格低，处理方便及安全等优点， 使其在去除氟离子方面日益受到关注。Ｇｒａｃｅ
Ｌｅｅ
等１７１使用由硬脂酸制备的介孔氧化铝去除饮用水中 氟离子，研究结果表明，介孔氧化铝对饮用水中氟 离子的吸附量和吸附速率是普通氧化铝的２．２倍和 ４５倍，孔径大小适中以及孔径分布均匀有利于氟离 子的去除。 ２．２介孔氧化铝在催化方面的应用 迄今为止，介孔氧化铝在催化上的应用局限于 少数几类反应，究其原因在于介孔氧化铝的制备条 件苛刻，产物热稳定性差，无法广泛应用。 Ｑｉａｎ Ｌｉｕ等【９Ｊ将２０％（质量分数）Ｆｅ铁负载在 介孔氧化铝制备的催化剂用于Ｓ０２的还原，研究发 现相对于普通氧化铝而言，介孔氧化铝制备的催化 剂促使Ｓ０２完全转化时的反应温度急剧降低，且对 生成硫磺具有良好的选择性。 Ｍｏ－Ｃｏ／Ａ１２０３和Ｍｏ—Ｎｉ／Ａ１２０３是应用于汽柴油 加氢脱硫反应的一类重要催化剂，用噻吩的加氢脱 硫反应作为模型反应，对介孔氧化铝（ＭＡ）和普 通氧化铝作为催化剂载体作了比较。介孔氧化铝通 过钼酸铵溶液等体积浸渍或与氧化钼一起进行焙烧 处理制备催化剂。由于介孔氧化铝比普通氧化铝具 有更大的比表面积，这使其可以负载约３０％（质量 分数）的氧化钼，与负载１５％（质量分数）氧化钼 的普通氧化铝相比，前者导致噻吩具有很高的转化 率。在负载３０％（质量分数）ＭｏＯａ／ＭＡ的ＸＲＤ图 中，几乎看不到氧化钳的特征衍射峰出现。可以推 断氧化钼实际上在ＭＡ孔内形成了单分子层排布， 没有堆积现象发生ｉ１３。１４ｌ。
Ｋｉｍ等【４１以十六烷基三甲基溴化铵
（ＣＴＡＢ）作模板剂，ＡＩ（Ｎ０３）３．９Ｈ２０为铝源制备介 孔氧化铝。改变ＣＴＡＢ和铝源的比例，产物的平均 孔径（３：ｔ－０．２ ｒｕｎ）变化较小，但会导致产物的比表 面积和孔容变化较大。同时，加入尿素可使介孔氧 化铝的比表面积增大，但平均孔径保持稳定。当 ＣＴＡＢ／ＡＩ（摩尔比）为Ｏ．１，尿素的浓度为３．０ｍｏｌ／Ｌ 时，介孔氧化铝的比表面积达到最大值，为３２２
ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ
ｆｌｕｏｒｉｄｅ ｕｓｉｎｇ ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ ａｌｕｍｉｎａ ｍ．Ｍｉｃｒｏｐｏｍｕａ
Ｍｅｓｏｐｏｒｏ时Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１０，１２７：１５２－１５６． 【８】温景姣，赵瑞红，郭奋，等．无机铝盐制备有序介孔氧化铝及其表 征们．北京化工大学学报，２００８。３５（６）；１７－２０． 【９】Ｑｉ锄Ｌｉｎ，Ａｌｑｉｎ Ｗａｎｇ・Ｘｕｅｈａｌ Ｗａｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ， ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ
ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
ｏｆ
ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ
ｍｅｓｏｌｘ＇ｒｏｎｓ ａｌｕｍｉｎａ［Ｊ］．Ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ ａｎｄ
Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００７，１００：３５－４４． １７】Ｇｒａｃｅ
Ｌｅｅ，Ｃｈａｏ
Ｃｈｅｎｔ
Ｓｅｕｎｇ－Ｔａｅ Ｙａｎｇ，吼ａ１．Ｅｎｈａｎｃｅｄ ａｄｓｏｒｐｔｉｖｃ ａｎｄ