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介孔氧化铝以其高比名义积、高孔隙率跟排列长程有序的孔道，在催化、吸附等范畴存在宏大的利用前景。随着产业化生产请求的一直进步，个别介孔氧化铝的利用逐步受到限度，制备高机能的功能化介孔氧化铝资料将存在重粗心思。功能化介孔氧化铝资料存在较高的催化活性、较强的机械跟水热牢固性，不仅在催化、吸附范畴受到器重，而且延长到光学、医学等重要范畴。

图1  纳米片状介孔氧化铝SEM图片

个别介孔氧化铝资料存在自身的不足，比方介孔氧化铝骨架处于无定外形态，存在较少的质子给予体跟电子对受体中心，在一些催化范畴难以满意其利用请求，这就须要对介孔氧化铝资料进行功能化改性。

常见的改性基团可能大体分为以下多少种情况：

金属杂原子；

金属氧化物；

双金属元素；

杂多酸；

有机金属配合物；

有机基团。

上述的基团可能通过原位合成法跟浸渍法掺杂到介孔氧化铝骨架里或负载到介孔氧化铝名义上。研究表明，经过功能化改性后的介孔氧化铝资料在很多催化反应中表示出更好的活性、抉择性跟牢固性研究表明，经过功能化改性后的介孔氧化铝资料在很多催化反应中表示出更好的活性、抉择性跟牢固性。

　　一、功能化介孔氧化铝的制备方法

功能化介孔氧化铝的制备方法重要有原位合成法、浸渍法、积淀法、离子交换法、机械混淆法跟熔融法等。目前，常用的两种方法为原位合成法跟浸渍法。

1、原位合成法

原位合成法又叫一步合成法，是在制备介孔氧化铝的进程中加入某种改性基团，对资料的骨架结构进行润饰，从而使资料骨架更加牢固、催化机能更加精良。

基于原位合成法得到的介孔氧化铝资料的优点就是负载量大， 孔结构有序性较好， 并且功能化基团与载体的作使劲较强， 在催化反应进程中不易引起活性组分的脱落， 进而使固体酸性催化剂的催化机能得到进步。

2、浸渍法

浸渍法是直接将制备好的介孔氧化铝浸入到润饰物当中，经过处理得到功能化介孔氧化铝资料，从而实现资料催化机能、吸附机能等的加强。

比较原位合成法，浸渍法得到的介孔氧化铝资料孔结构牢固，元素疏散性较好，并且吸附机能较高，但其毛病就是活性组分与载体间的作使劲较弱，很轻易受到外界因素烦扰而降落催化活性。

　　二、功能化介孔氧化铝的品种

功能化介孔氧化铝重要分为金属杂原子功能化、金属氧化物功能化、双金属元素功能化、杂多酸功能化、有机金属配合物功能化。

1、金属杂原子功能化

目前，研究者采取浸渍法将Fe负载到介孔氧化铝上制备出固体催化剂，并将其利用到CO还原SO2的反应中。研究结果表明比较纯介孔二氧化硅，经功能化改性的介孔氧化铝资料存在较好的催化活性，SO2可能得到完全转化，从而大大降落能量损耗，同时对产物存在较好的抉择性。

通过蒸发引诱自组装的方法制备出高度有序介孔Co/Al2O3资料，比较等体积浸渍法，该方法得到的资料显示出更好的六方有序介孔结构、较大的比名义积跟孔体积，并且其催化活性跟抉择性较高。另外Co可能均匀地疏散到介孔孔道中，形成的Co-O-Al 键可能有效地增加四配位跟五配位骨架铝的数量，从而进一步促使la型Al-OH品种的形成，为苯乙烯氧化反应供给活性中心。

2、金属氧化物功能化

金属氧化物功能化目前研究报道的金属氧化物重要有TiO2跟NiO。例如在酸性前提下，通过将金属铝醇盐跟非离子嵌段共聚物的乙醇溶液混淆产生自组装反应， 制备出TiO2/Al2O3功能型介孔资料。研究结果显示，当资料中TiO2的摩尔百分比较低时，该资料存在有序的介孔结构，当资料中TiO2的摩尔百分比在 ～75% 之间时，该资料存在蠕虫状介孔结构，另外得到的资料比名义积高达 438 m2 /g，孔径跟孔体积大而可调，并且存在较高的热牢固性。

3、双金属元素功能化

双金属元素功能化是以非离子三嵌段共聚物为模板，异丙醇铝作为铝源前躯体， 分辨采取原位合成法跟浸渍法合成出负载 Ni-Co 双金属氧化物的介孔氧化铝资料， 经过对资料的结构跟机能进行表征发明，原位合成法制备的资料存在较大的比名义积跟规整的孔道结构，且负载的金属氧化物疏散度较高， 而浸渍法得到的资料介孔结构被破坏并生成 Co3O4 晶相。对资料的催化机能做进一步研究显示，原位合成法合成的催化剂催化机能远高于浸渍法制备的催化剂。

4、杂多酸功能化

杂多酸功能化是将甲基三氧化铼引入到酸润饰的介孔氧化铝资料上，制备出存在高比名义积、孔径散布均匀的功能化介孔氧化铝资料，可将其利用到带有官能团的烯烃复分解反应中，结果表明，这种非均相催化剂比较其它均相催化剂可能有效加快烯烃的复分解反应。考虑到有机合成的经济性跟环保性，这种催化剂存在良好的利用前景。

不同功能化介孔氧化铝资料的结构参数

功能化基团

SBET

Vp

Dp

Co

198

0.5

9.8

V

256

0.47

5.33

TiO2

438

0.48

7.53

NiO

250

0.32

6.35

Ni-MgO

197

0.16

3.5

Rh2O3-NiO

297

0.66

4.5

　　三、功能化介孔氧化铝利用

1、催化范畴

将甲基三氧化铼( MTO) 负载到 ZnCl2 功能化的介孔氧化铝上，结果显示比较 Grubbs 二代均相催化剂， MTO-ZnCl2-Al2O3型催化剂对三油精存在较高的化学抉择性，并且在烯烃类复分解反应中表示出较好的催化活性跟抉择性， 从而取代利用昂贵的均相催化剂跟有毒类铼基催化剂。

图2  功能化介孔氧化铝利用于催化范畴

2、吸附分别范畴

采取浸渍法制备出CuO掺杂的介孔氧化铝资料，该资料对饮用水中的氟离子存在更强的吸附才干，比较未润饰的介孔氧化铝吸附剂，其吸附才干能从

　　2. 232晋升到7.770mg/g，从而使饮用水中的氟离子量达到饮用标准。此外氨基功能化的介孔氧化铝资料，随后将四乙基五胺通过浸渍法引入到上述资料中，得到的资料对 Cr存在较强的吸附机能，其吸附才干高达59.5mg /g，Al2 O3功能型多相吸附剂在生物化学抑菌跟水源沾染方面存在潜在的利用前景。

3、其它范畴

将 Cu 掺杂到介孔氧化铝中制备出存在纳米级孔径结构的研磨剂， 这种资料被用来对硬盘进行打磨从而研究其机械抛光机能， 结果显示比较个别介孔氧化铝跟固体氧化铝，Cu 掺杂的介孔氧化铝研磨剂存在较大的资料切除率，被打磨的硬盘名义更为平坦润滑。通过浸渍法将Fe引入到介孔氧化铝资料中，胜利制备出一种光-芬顿催化剂，这种催化剂在光照前提下可能降解有机染料，少量的Fe/Al2O3光催化剂就能疾速降解废水中的有机染料， 且降解率多少乎达到 。