Two highly poorous γ-aluminas, kaupallista katalyyttiä, joka on saatu böhmiitin kalsinoinnista, ja erittäin mesohuokoista tuotetta, joka on saatu amorfisesta alumiini(oksi)hydroksidista sol-gel-pohjaisen prosessin avulla, tutkittiin 27Al-ydinmagneettiresonanssilla (NMR), transmissioelektronimikroskopialla (TEM) ja synkrotronijauhediffraktiotietojen atomiparin jakaantumisfunktioanalyysillä (PDF). NMR-tiedot osoittivat molemmissa materiaaleissa tetraedrisesti ja oktaedrisesti koordinoituneen Al:n jakauman suhteessa 0,30:0,70, mikä on tyypillistä γ-alumiinille. TEM-tutkimukset osoittivat, että noin 5 nm:n paksuiset sauvamaiset hiukkaset ovat huokoisen rakenteen rakennusaineita molemmissa materiaaleissa. Nämä hiukkaset ovat kaupallisessa katalyytissä usein 50 nm:n pituisia ja huomattavasti lyhyempiä sol-gel-pohjaisessa materiaalissa, jonka pinta-ala on suurempi. PDF:ien tarkentaminen paljasti ~1 nm:n mittakaavan paikallisen rakenteen olemassaolon ja tetragonaalisen keskimääräisen rakenteen pätevyyden molemmille materiaaleille. Tämä tetragonaalinen keskiarvorakenne sisältää huomattavan osan muita kuin spinelli-oktaedrisiä Al-atomeja. Väitetään, että paikallisen rakenteen esiintyminen on γ-alumiinin yleinen piirre, joka on riippumaton lähtöaineesta ja synteesiolosuhteista. Ei-spinelisten Al-atomien pitoisuus näyttää korreloivan pintaominaisuuksien kanssa, ja se kasvaa huokoskoon/pinta-alan kasvaessa. Tällä pitäisi olla vaikutuksia huokoisen γ-alumiinin katalyyttisiin ominaisuuksiin.
Vastaa