Warum ist aktiviertes Aluminiumoxid das bevorzugte Trocken- und Adsorptionsmittel?

Aktiviertes Aluminiumoxid wird durch kontrollierte Dehydratisierung von Aluminiumhydroxid bei Temperaturen zwischen 300 und 600 Grad hergestellt. Dieser Prozess entfernt Strukturwasser und hinterlässt ein Netzwerk miteinander verbundener Poren, wodurch die oder die Übergangsaluminiumoxidphase entsteht.

Die Porengrößenverteilung kann durch Temperaturkontrolle und die Wahl des Vorläufers maßgeschneidert werden und reicht typischerweise von Mikroporen unter 2 nm bis hin zu Mesoporen von 2–50 nm. Diese einstellbare Porosität verleiht aktiviertem Aluminiumoxid seine hohe Fähigkeit, kleine polare Moleküle wie Wasser einzufangen. Das Material bleibt chemisch stabil und quillt oder erweicht nach der Aufnahme von Feuchtigkeit nicht, wodurch es für Druckgastrocknungssysteme geeignet ist.

Drucklufttrockner, Erdgastrocknungsanlagen und Instrumentenluftsysteme verwenden üblicherweise aktivierte Aluminiumoxidbetten, um Taupunkte unter -40 Grad zu erreichen. Bei der Wasseraufbereitung ist aktiviertes Aluminiumoxid ein etabliertes Medium zur Entfernung von Fluorid und Arsen aus Trinkwasser durch Oberflächenadsorption, wobei die Kapazität vom pH-Wert abhängt. Nachdem die Adsorptionsstellen gesättigt sind, kann das Material regeneriert werden, indem heißes Gas oder Dampf durch das Bett geleitet wird, um das eingefangene Wasser auszutreiben. Bei Katalysatoranwendungen kann es aufgrund seiner großen Oberfläche und thermischen Stabilität als Träger für Edelmetalle oder als Claus-Katalysator für die Schwefelrückgewinnung dienen. Regenerationszyklen können hunderte Male wiederholt werden, ohne dass es zu einem nennenswerten Verlust der Druckfestigkeit oder der Oberfläche kommt.