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在加氢反应过程中,经常存在反应分子的扩散速率小于反应速率的情况,此时反应受催化剂内扩散控制。而分子在多孔材料孔道中的扩散速率受到孔结构的显著影响。因此,本论文提出对加氢催化剂的氧化铝载体进行孔结构的调变,增大分子在其中的扩散速率;并提出孔道扩散因子的概念,来表征多孔材料孔结构对分子扩散的影响。具体研究内容如下:首先,以拟薄水铝石为氧化铝前驱体,以纤维、炭黑为模板剂制备贯通大孔氧化铝载体。首先确定了氧化铝成型助剂的较优添加配比,为硝酸3 wt%(占拟薄水铝石质量比,下同),柠檬酸5 wt%,田菁粉3 wt%,水105 wt%。在此基础上,加入03 wt%的纤维、040 wt%炭黑模板剂,制备了贯通大孔氧化铝载体。使用低温氮吸附、SEM和压碎强度测试等手段对载体的孔道结构、表面形态等性质进行了表征,发现纤维对氧化铝的孔径分布、孔体积和压碎强度等性质几乎没有影响,只是引入了贯通大孔;炭黑的加入会降低氧化铝的压碎强度和比表面积,增大平均孔径及孔体积。然后,提出孔道扩散因子的概念,即孔道受限因子与曲折因子的比值,来表征多孔材料的孔结构对分子扩散速率的影响。建立了测定多孔材料孔道扩散因子的方法:即以孔道结构规整、均一已知的模型多孔材料为参比样,在同一条件下,测定模型多孔材料与普通多孔材料的有效扩散系数并进行对比,得到普通多孔材料的孔道扩散因子。然后测定了上述制备的贯通大孔氧化铝载体的孔道扩散因子,研究孔道扩散因子随纤维、炭黑加入量的变化规律。以表面Al2O3改性的单分散SiO2微球有序组装的opal为模型多孔材料,以二苯并噻吩(DBT)为扩散溶质分子,以含1000 ppm的2,6-二甲基吡啶的正辛烷与均三甲苯质量比1:1的混合物为扩散溶剂,测定DBT贯通大孔氧化铝载体与模型多孔材料的有效扩散系数,进一步测定贯通大孔氧化铝载体的孔道扩散因子。通过测定发现,DBT在载体中的有效扩散系数随载体的纤维量、炭黑量的增加而增大;载体的孔道扩散因子随纤维量的增加稳步增加,纤维量增加3 wt%时,孔道扩散因子从0.136增加到0.180,随炭黑量的增加,增加趋势越来越明显,炭黑量增加40 wt%时,孔道扩散因子从0.180增加到0.243。通过DBT、4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)、芘和一种重油胶质四种物质,探究了氧化铝可接近性的定量表征方法。实验结果表明,DBT、4,6-DMDBT、芘的分子对于本文合成的氧化铝而言直径太小,无法表征出氧化铝可接近性的不同。而采用重油胶质为吸附扩散溶质,能够对氧化铝载体的可接近性进行定量表征。以孔道完全贯通的表面Al2O3改性的SiO2 opal为模型载体,分别测量氧化铝载体及模型载体表面吸附分子的量。模型载体表面可接近性为1,以其吸附分子的量为参比,计算加入不同纤维量的贯通孔氧化铝载体的可接近性。当纤维量增加到3 wt%时,氧化铝的可接近性提高了24.0%。