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關于催化劑、催化劑載體中的氧化鋁涂層

    催化劑載體的比表面積不到1m2/g，無法滿足三效催化過程所需的有效氣——固界面，需要在陶瓷載體上涂覆一層大比表面積多孔材料作為第二載體，以增加反應氣體與催化劑的接觸面積、提高三效催化反應的效率。活性氧化鋁g-Al2O3是工業(yè)催化領域最常用、也是最主要的一種催化劑載體，具有吸附性好、比表面積大、熱穩(wěn)定性高等優(yōu)點。車用催化劑最初就是以催化劑g-Al2O3球作為載體，目前車用催化劑絕大部分以g-Al2O3涂層作為第二載體。g-Al2O3涂層一般占載體重量的5—15％，涂覆氧化鋁涂層可使載體比表面積增大到50-150m2/g以上，從而提供催化劑足夠大的表面積，確保催化反應高效進行。

   氧化鋁涂層在載體上的負載量、涂層與載體的結合強度、涂層的比表面積及涂層的微觀特征等對三效催化劑活性組分和助劑的負載過程、負載質量、分散狀態(tài)等都會產(chǎn)生很大的影響，從而最終影響三效催化劑的活性和使用壽命等。另外，若氧化鋁涂層表面呈酸性，吸水率適度，也有利于催化劑活性組分的負載及催化反應的發(fā)生。
    催化劑、催化劑載體的工作溫度可達到1000℃以上，且存在反復的加熱升溫和降溫過程，這就要求氧化鋁涂層具有很好的熱穩(wěn)定性。在高溫和反復加熱條件下氧化鋁涂層會發(fā)生燒結或相變而失去熱穩(wěn)定性，從而導致涂層比表面積減小，催化劑活性降低。

    g-Al2O3涂層的燒結是指在高溫下，g-Al2O3涂層中微粒不斷長大、微孔不斷閉合，不斷失去其比表面積的過程。燒結的驅動力來自于g-Al2O3涂層較高的比表面能和晶格缺陷。g-Al2O3涂層比表面積減小的過程，是體系總能量的不斷減小過程。根據(jù)化學熱力學的能量最低原理，只要條件允許（如高溫）燒結過程是不可避免的。