第1章  緒論 001
1.1氧化鋁概述 002
1.1.1氧化鋁及其水合物的分類及命名 002
1.1.2氧化鋁及其水合物的結構和性質 004
1.1.3氧化鋁及其水合物的相變 009
1.2氧化鋁催化基礎理論 010
1.2.1提供催化反應活性中心 010
1.2.2與活性組分相互作用 012
1.2.3提高催化劑熱穩定性 012
1.3氧化鋁在催化領域中的應用 013
1.3.1不同晶型氧化鋁的適用範圍 013
1.3.2氧化鋁在催化過程中的應用 014
1.4國內外氧化鋁催化材料的生產現狀 015
1.4.1國外氧化鋁催化材料的生產現狀 015
1.4.2國內氧化鋁催化材料的生產現狀 016
1.5小結 017

第2章  氧化鋁催化材料的制備技術 019
2.1概述 020
2.2擬薄水鋁石法 021
2.2.1酸堿中和法 021
2.2.2有機醇鋁水解法 044
2.2.3水熱法 053
2.2.4主要生產廠家介紹 060
2.3快脫法 062
2.3.1快脫法機理研究 063
2.3.2快脫法生產技術 065
2.3.3主要生產廠家介紹 068
2.4小結 069

第3章  氧化鋁基催化材料的制備技術 071
3.1概述 072
3.2氧化鋁基改性材料 072
3.2.1TiO2改性對氧化鋁物性的影響 072
3.2.2SiO2改性對氧化鋁物性的影響 078
3.2.3其他改性對氧化鋁物性的影響 080
3.3氧化鋁基復合材料 083
3.3.1無定形硅鋁復合氧化物 083
3.3.2鎂鋁水滑石復合氧化物 091
3.4小結 095

第4章  氧化鋁催化材料的成型技術 097
4.1概述 098
4.2幾何形狀對催化劑性能的影響 099
4.2.1幾何形狀對催化劑機械強度的影響 099
4.2.2幾何形狀對反應器床層壓降的影響 099
4.2.3幾何形狀對催化劑擴散性能的影響 100
4.3成型過程中的機理 100
4.3.1鋁粒子間作用力 101
4.3.2液體的架橋機理 102
4.3.3粒子的生長機理 102
4.4擠壓成型 103
4.4.1擠壓成型原理 104
4.4.2擠壓成型設備 105
4.4.3擠壓成型條件對產品性能的影響 105
4.4.4異形載體自動化成型 111
4.5噴霧干燥成型 115
4.5.1噴霧干燥成型原理 115
4.5.2噴霧干燥成型設備及工藝過程 117
4.5.3噴霧干燥成型條件對產品性能的影響 120
4.6轉動成型 123
4.6.1轉動成型原理 123
4.6.2轉動成型設備及工藝過程 124
4.6.3轉動成型條件對產品性能的影響 126
4.7油柱成型 128
4.7.1油柱成型原理 128
4.7.2油柱成型設備及工藝過程 129
4.7.3油柱成型條件對產品性能的影響 132
4.8水柱成型 134
4.8.1水柱成型原理 134
4.8.2水柱成型設備及工藝過程 135
4.8.3水柱成型條件對產品性能的影響 136
4.9小結 141

第5章  氧化鋁催化材料的表征及分析 143
5.1概述 144
5素分析 144
5.2.1X射線熒光分析法的原理 145
5.2.2X射線熒光分析法的特點 145
5.2.3X射線熒光分析法的應用 146
5.3孔結構表征 147
5.3.1物理吸附的理論模型 147
5.3.2比表面積的測定原理及方法 149
5.3.3孔容和孔徑的測定原理及方法 149
5.3.4壓汞法 150
5.3.5氣體吸附法 151
5.4機械強度測定 152
5.4.1抗壓強度測定 152
5.4.2磨耗性能測定 152
5.4.3磨損指數測定 152
5.5膠溶指數測定 153
5.5.1膠溶指數的測定方法 153
5.5.2膠溶指數在氧化鋁中的應用 154
5.6密度測定 154
5.6.1骨架密度 155
5.6.2顆粒密度 155
5.6.3堆積密度 155
5.7晶體結構表征 156
5.7.1晶體結構理論 156
5.7.2X射線衍射原理及方法 158
5.7.3氧化鋁衍射晶型分析 158
5.8形貌表征 161
5.8.1透射電鏡（TEM）基本原理及分析方法 162
5.8.2TEM在氧化鋁微觀形貌研究中的應用 162
5.9酸量測定 164
5.9.1TPD基本原理及測定方法 164
5.9.2氧化鋁表面酸強度表征 165
5.10酸類型表征 166
5.10.1紅外光譜儀的原理及表征方法 167
5.10.2紅外光譜的應用 168
5.11鋁原子配位結構表征 169
5.11.1核磁共振基本原理 169
5.11.2核磁共振的應用 170
5.12粒度分析 171
5.12.1激光粒度儀原理及分析方法 171
5.12.2氧化鋁粒度分析 171
5.13熱分析 172
5.13.1常用熱分析原理及分析方法 173
5.13.2熱分析在氧化鋁材料中的應用 174
5.14小結 175

第6章  氧化鋁催化材料的應用 177
6.1概述 178
6.2氧化鋁催化材料在加氫催化劑中的應用 178
6.2.1加氫脫硫催化劑 179
6.2.2加氫脫氮催化劑 183
6.2.3烯烴選擇性加氫 188
6.3氧化鋁催化材料在脫氫催化劑中的應用 192
6.3.1丙烷脫氫催化劑 193
6.3.2重整催化劑 196
6.3.3長鏈烷烴脫氫催化劑 199
6.4氧化鋁催化材料在裂化催化劑中的應用 202
6.4.1催化裂化催化劑 202
6.4.2加氫裂化催化劑 207
6.5氧化鋁催化材料在精細化工中的應用 212
6.5.1過氧化氫催化劑 212
6.5.2環氧乙烷催化劑 215
6.6氧化鋁催化材料在塗覆型催化劑中的應用 217
6.6.1汽車尾氣淨化催化劑 218
6.6.2其他塗覆型催化劑 221
6.7氧化鋁催化材料在淨化劑中的應用 221
6.8小結 222

第7章  氧化鋁催化材料的發展方向與應用探索 225
7.1未來的研究方向及發展趨勢 226
7.2氧化鋁制備中的過程強化技術 227
7.2.1微反應器技術 228
7.2.2微波技術 233
7.3資源化利用 234
7.3.1廢水資源化利用 234
7.3.2廢氣處理及利用 235
7.3.3固廢中氧化鋁資源化利用 237
7.3.4廢催化劑中氧化鋁的回收利用 239
7.4氧化鋁發展方向及應用領域拓展 239
7.4.1鋰電池隔膜材料中的應用 240
7.4.2復合材料中的應用 240
7.4.3其他塗層材料中的應用 241
7.4.4光學材料中的應用 241
7.4.5半導體材料中的應用 241

參考文獻 243

眾所周知，工業催化是現代化工反應的核心。在科學技術日新月異的今天，影響國計民生的現代煉油、化工、化肥裝置逐漸朝“裝置規模化、管理智能化、產品繫列化”的方向發展。基於對新反應規律認識的新催化反應工藝層出不窮，以石油加工產物為原料的精細化工、化工新材料、藥物合成進一步延伸了傳統化工的生產鏈條，分子工程理念的深入認識對傳統催化材料也提出了更高的要求。同時，環保法規的日益嚴苛和市場競爭的日益激烈，使催化劑及催化材料在滿足其所服務的化工、煉油過程“降本增效、節能減排”要求的同時，其還要在自身的加工過程的清潔化、可控化、綠色化、繫列化方面更上一層樓。
當前，更多的研究者要麼關注新催化過程的發現，要麼關注新材料的合成、新催化劑的制備過程或者新的領域的應用，而對傳統催化材料投入的關注越來越少。氧化鋁催化材料作為重要的基礎催化材料/催化劑，由於其合成過程的影響因素復雜，目前對其認識仍遠遠不夠，這也是國內高端氧化鋁仍然需要大量進口而受制於人的重要原因之一。
氧化鋁與其他化合物一樣，因其應用領域的不斷拓展而呈現出勃勃生機，盡管氧化鋁催化材料為石油化工和化學工業等的進步發揮了重要作用，但獨立成書鮮見。編者二十多年來從事氧化鋁催化材料的研究開發與工業化應用方面的工作，所帶領的團隊涉獵的範圍涵蓋材料選擇、配方優化、工藝控制、設備升級、產物改性、催化劑制備及工業應用研究，為中國氧化鋁催化材料的發展傾注了大量心血。為進一步推動氧化鋁催化材料的進步，盡快縮短與國際先進水平的差距，特組織編寫本書，希望與更多有志之士一起，共同為這一行業發展做出貢獻。
本書繫統總結了氧化鋁催化材料的生產方法、主要用途與面臨的問題等，是在中海油天津化工研究設計院有限公司（天津院）先進材料實驗室全體同仁的共同努力下並結合多年的研究開發經驗編撰完成的。成書過程中，李曉雲、孫彥民、謝獻娜、夏繼平、周鵬、張景成、肖寒、孟廣瑩、吳同旭、郭秋雙、朱金劍、張國輝、蔡奇、周靖輝等均付出了辛勤的勞動，中海油天津院副總工程師肖彥校稿並提出了寶貴修改意見。中海油天津院信息中心李連成等提供了繫列幫助與支持。
由於時間倉促及編者水平有限，本書疏漏之處在所難免，敬請讀者不吝指正！

於海斌
2021年7月15日