1. 本选题研究的目的及意义
氧化铝作为一种重要的无机材料,具有优异的物理化学性质,如高比表面积、高孔隙率、良好的热稳定性和机械强度等,被广泛应用于催化剂载体、吸附剂、陶瓷材料等领域。
近年来,随着氧化铝应用领域的不断扩大,市场对高性能氧化铝的需求日益增加。
传统的氧化铝制备方法主要采用铝土矿Bayer法,但该方法存在生产成本高、能耗大、环境污染严重等问题。
2. 本选题国内外研究状况综述
从FCC废催化剂中提取氧化铝的研究近年来受到广泛关注,国内外学者对此进行了大量的研究,并取得了一系列重要成果。
1. 国内研究现状
国内学者在FCC废催化剂的资源化利用方面做了大量研究工作,主要集中在酸浸取法、碱浸取法以及其他新兴方法等方面。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将以FCC废催化剂为原料,采用酸浸取法提取氧化铝,并通过优化工艺条件提高氧化铝的提取率和纯度。
具体研究内容如下:
1.FCC废催化剂的表征:对FCC废催化剂进行化学成分分析、物理结构表征和金属元素赋存状态分析,了解其基本性质。
2.酸浸取工艺研究:考察酸种类、酸浓度、浸取温度、浸取时间、液固比等因素对氧化铝浸出率的影响,确定最佳浸取工艺条件。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法。
首先,对FCC废催化剂进行预处理,包括研磨、筛分、焙烧等步骤,以去除其中的有机物和部分杂质。
其次,采用酸浸取法对预处理后的FCC废催化剂进行选择性浸出,考察酸种类、酸浓度、浸取温度、浸取时间、液固比等因素对氧化铝浸出率的影响,通过正交实验设计优化浸取工艺条件,确定最佳的浸取条件,并对浸取过程的反应机理进行探讨。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.采用绿色高效的酸浸取法从FCC废催化剂中提取氧化铝,并通过优化工艺条件提高氧化铝的提取率和纯度,为FCC废催化剂的资源化利用提供新的途径。
2.结合多种氧化铝制备方法,以纯化后的氧化铝溶液为原料,制备具有高比表面积、合适孔结构和良好热稳定性的高性能氧化铝,并探讨其结构与性能之间的关系。
3.以制备的高性能氧化铝为载体,开发新型高效催化剂,并对其催化性能进行评价,为拓展氧化铝的应用领域提供参考。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.刘浩,杨栋,张玉龙,等.FCC废催化剂综合利用研究进展[J].化工进展,2022,41(03):1423-1436.
2.李杰,张利,张辉,等.FCC废催化剂中稀土回收方法研究进展[J].稀土,2021,42(04):85-94.
3.张宇.FCC废催化剂中氧化铝提取及利用研究进展[J].中国资源综合利用,2021,39(03):33-37.
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