文 |大声科普
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氧化铝和氢氧化铝因其种类繁多而被广泛应用，特别是氧化铝和氢氧化铝用于石化和石油精炼。
然而，由于以下原因，非晶铝化合物尚未得到充分研究，它们合成的复杂性和学习过程中遇到的问题的研究非晶铝化合物受术语歧义的阻碍。
在这项工作中，不同制备的无定形铝化合物的结构的方法和属性，决定其应用的因素已被详细强调。
非晶铝化合物在石化中起正反作用，然而，在石油精炼中，亚磷化合物显示出有前途的催化作用在油品升级方面的表现。
接下来，科普君将为大家介绍非晶铝化合物在石油精炼中的作用。
氧化铝广泛应用于全球石化行业
在合成过程中形成多种物理和化学性质。它是一个吸附剂-催化剂，也是各种石化和炼油的催化剂载体过程。
氧化铝用作中和中应用的氧化物催化剂的载体化工业排放，以及加氢、氢解、重整和加氢处理催化剂，其中活性成分为 Cr、 Mo、Ni、 W的氧化物或金属。
在氢化过程中，以及镍催化剂的情况下，氧化铝的热稳定性提高到 600–700℃ ，扩大了其应用范围。
加氢处理催化剂组合物中的载体不仅作为惰性稀释剂，也参与活性相的形成。
迄今为止，各种具有高比表面积的材料区域已被用作加氢处理催化剂的载体，例如活性炭，硅铝酸盐、硅胶、镁、钛等金属的氧化物、沸石。
然而，γ-氧化铝被认为是一种有效的催化剂载体，它提供了以下组合加氢处理工艺的高性能和选择性，载体的改性可以改善催化的潜力和效率。
广泛使用γ-氧化铝是由于不同的表面性质，这取决于合成条件氧化铝。
合成γ-铝及其结晶前体得到了很好的研究，因为它们早已为人所知。
单氢氧化物的合成主要是通过有机物的水解和无机铝盐、溶胶-凝胶技术，以及碱从含铝酸性溶液中沉淀出氢氧化物。
然而，所有勃姆石和假勃姆石合成方法产生无定形铝化合物，在煅烧过程中，非晶铝化合物转化为具有无序结构的氧化铝，其在催化反应和再生条件下的稳定性为不好。
同时，非晶氧化铝是与结晶的性质大不相同γ-铝，如果氧化铝前体含有无定形化合物，部分氧化铝催化剂在过程中变得不可预测催化反应，导致催化性能的不可再现性，最后，导致其效率损失。
因此，非晶铝被认为是石化工业中不受欢迎的化合物。
然而，选择性合成和非晶铝化合物的改性可以产生一种新型的非晶水溶性催化剂，无定形铝化合物，像所有具有无定形结构，具有高反应活性，氧化铝的凝胶结构打开新的应用潜力。
这种用钴盐改性的催化剂可以应用于石油精炼，特别是重油和天然沥青的提质，这审查了无定形铝化合物的某些方面，独特性质和合成方法。
无定形铝化合物对各种过程的催化，以及非晶铝化合物在石油化学中的作用及其潜力在炼油中的应用。
我们目的是总结当前进入状态非晶铝化合物在催化领域的研究，突出学习中遇到的问题，并考虑它们在石油精炼。
非晶铝化合物合成的几个方面
独特的研究的性质和问题无定形氢氧化铝具有无序结构和一个大的内在体积，由于水含量高，它被很好地分散，其粒径不超过 0.3 nm。
非晶的无序结构氢氧化铝可以在沉淀过程中通过离子的相互作用形成凝集。而
无定形沉淀物的形成包括以下阶段：
在这种情况下，非晶沉淀物的短程有顺序结构可以根据条件不同，可以形成两种初级颗粒子类型，其中最小尺寸达到1.2–1.6 nm。
在文献中，氢氧化铝通常被描述为非晶相。然而，也有一些有机和无机铝盐，在其结构中含有自由基和酸性残基。
它们取代了三氢氧化铝中的一个或多个羟基，因此，区分非晶态氢氧化铝及其主要盐类对非晶态氧化铝化合物特性的影响具有重要意义。
氢氧化铝的合成方法有很多，如机械化学和热化学活化法、沉淀法、铝盐煅烧法、氧化铝和氢氧化铝的水热处理法、有机铝化合物的水解法等。
每种方法都有自己的优点和缺点，在许多科学论文中都有详细的描述。
然而，非晶态氧化铝化合物的形成问题，在除水热处理外的所有方法合成过程中都不可避免地出现，尚未得到充分的研究。
众所周知，无定形铝化合物降低了沉淀物的渗透性和催化毒物对氢氧化铝的洗涤。
此外，由于缺乏关于其热稳定性和其他性能的数据，它们不可预测地影响了氧化铝催化剂的性能。
因此，以无定形铝化合物的形成为重点的氢氧化铝研究具有重大的科学意义。
机械化学活化，热化学活化和热离心活化
机械化学活化、热化学活化和热离心活化等脉冲活化方法被广泛用于氧化铝载体和催化剂的合成。所有活化方法的共同特点是对初始氢氧化铝的曝光时间短，目的是破坏其晶体结构，形成x射线非晶产物。
机械和化学活化过程中的相变是由于磨削过程中整个系统的高压和高温或显著加热。
由于三维结构的破坏，活化产物的脱水发生在比初始物质脱水更低的温度下。然而，机械和化学活化产物的x射线无定形氧化铝在煅烧过程中主要形成不含γ- al2o3杂质的γ- al2o3氧化物。
这也伴随着某些缺点，如高能耗和劣质产品。
将三水铝石经热化学活化高速加热后快速冷却得到的非晶态氢氧化铝具有高活性。结构元素接近初始氢氧化物，但组成与氧化铝相似，热化学活化的闪蒸产物在400℃下煅烧是一种无定形氢氧化铝。
当温度> 600℃时，非晶态组分的结晶促进，晶态组分转变为η- al2o3和χ- al2o3，温度> 900℃时，无定形氢氧化铝的含量超过50%wt。
在DSC曲线上表现为高温范围内的放热反应，因其结晶成高温氧化铝。
在400℃下对cta产物进行热处理，使其结晶为γ- al2o3，其数量随温度升高而增加。氧化铝的低温形态与主要颗粒的大小和形状以及它们对接的方式有关。
cta产物结构与γ- al2o3相似，表明三水铝石在非平衡处理过程中发生了特殊的结构变化。
然而，γ- al2o3产物含有临界量的Na2O作为催化剂，其颗粒尺寸大，这使得其形成复杂，就像tca产物一样。
在此背景下，热化学和离心化学活化的产物水化，以获得伪薄水铝石和减少不需要的杂质的量。
采用水热法或常压法对TCA产物进行水化反应，并根据反应温度、时间和介质pH值的不同，按方案进行水化反应。
根据介质的pH值，分子电离的过程如下
如果在碱性介质中进行水化，则可能形成拜耳石或三水铝石。
在酸性介质中，水热条件下可制得拟薄水铝石。即使在伪薄铝石含量最高的情况下，也可达20%wt，在水热产物的组成中仍然存在非晶相，这可以解释为氧化铝氧化物缺乏相均匀性。
活化产品具有一定的优势，例如从技术方案中排除“湿”操作的可能性，但同时也具有许多类似的缺点。最重要的是相的高度非均质性，这主要是由于脉冲冲击的复杂性。
沉淀的方法
沉淀法是获得氢氧化铝的一种广泛使用的方法，氢氧化铝用于生产氧化铝载体和催化剂。
众所周知，酸性和碱性沉淀法具有重要的实际意义，因此可以合成晶态氢氧化物，如巴拜尔石、拟薄水铝石或薄水铝石。
酸法的工艺是通过从酸性溶液和碱性溶液中沉淀铝盐进行的，反之亦然。
然而，在铝酸钠法中，当从铝酸钠中析出氢氧化铝时，在产品中观察到显著的Na浓度。
钠会毒害氧化铝催化剂，因此需要大量的冲洗操作，所以我们通常首选酸沉淀法来获得氢氧化铝。
沉淀法包括以下步骤，每一步都对合成的氢氧化铝的理化性能有一定的影响。
产品的决定性特征是沉淀、老化和洗涤阶段，通过pH值、温度、溶剂浓度和混合速率来评价沉淀条件对相组成的影响，时效时间决定了氢氧化铝的晶粒尺寸和孔隙率，溶解在水中的铝盐和碱性铝酸盐很容易水解并凝结。
因此，溶液中存在单、双、聚合铝离子，同时，结晶氢氧化铝的形成是由沉淀阶段铝盐水解过程中产生的无定形多羟基络合物的结构决定的。
在较低的pH值和温度下，沉淀阶段形成0.3 nm大小的非晶态小颗粒。随着温度和ph的升高，形成假薄铝石针状结构，链长可达60 ~ 100nm。
在高pH值和室温条件下，非晶相转变后的主要析出产物大于50%wt，这是一种含有伪薄水铝石杂质的大纯度贝汞石，其含量随着时效时间的增加而减少。
在时效过程中，许多初生颗粒发生定向吸积，其结果是给定共生体的外表面形成氢氧化铝的内表面，在贝汞石的形成中，结构元素是高阶粒子，可以通过电子显微镜目测到。
老化的持续时间也会导致氢氧化铝从杂质离子中被洗涤，这决定了晶体的大小和所获得的氢氧化铝的多孔结构，拟薄水铝石和薄水铝石的合成主要采用硝酸盐-氨法不连续沉淀法进行。
然后，所得产物用于合成氧化铝载体和催化剂，在连续沉淀模式下，由于安装，系统的所有参数保持不变，产品不断地从缓冲溶液中排出。它通过减少母液中形成的沉淀的老化，提供了氢氧化铝表面的增强。
从可溶性硝酸铵盐中沉淀和洗出的氢氧化铝含量高达20%wt。
硝酸盐，被认为是在主盐的结构中，主盐含量随pH值、温度和陈化时间的增加而降低。
在所有情况下，水解可分为三个步骤，第一步，当达到所需条件pH = 6，温度为20◦C时，排出氨和硝酸铝溶液，形成稳定的无定形结构的碱性盐。
当pH升高至11，温度高于50℃时，非晶态结构迅速水解，其结构中NO3−的含量从19% wt显著降低至0.6%wt。
在第二步中，只要pH值较低，主盐的量就可以在室温下保持不变。当pH > 9时，OH−离子的数量和水解深度增加，而NO3−的数量进一步减少。
在温度< 50℃和长时间老化时，第三阶段开始，系统失去稳定性，发生完全水解，即氢氧化物结晶的开始。
当温度> 50℃时，水解在第一阶段之后立即进行，即沉淀物中主盐的数量没有稳定。第二阶段水解的存在，即沉淀中主盐在一定条件下的稳定性，可以用在第一阶段水解中主盐与无定形氢氧化物的结构不平衡来解释。
直到沉积物中离子的浓度恒定并等于环境中羟基离子的浓度，它才会保持其结构，同时，增加聚合深度，形成一种或另一种结晶氢氧化铝。
沉淀阶段的水解和聚合过程同时进行，所得的氢氧化铝沉淀物中会含有一定量的主盐，在高水解度的情况下开始结晶。
因此，该过程的开始需要脱水20-40%wt，对无定形氢氧化氧化铝，而不需要以完全水解为主的氧化铝盐。
主盐的水解并没有在沉淀形成阶段结束，而是在洗涤阶段继续进行，所以工业沉淀产品除结晶氢氧化铝外，通常还含有无定形铝化合物、主盐和无定形氢氧化铝。
伪薄水铝石的形成是由于冷凝和聚合过程导致的无定形氢氧化铝脱水，其中水从高度水合的凝胶中释放出来。
然而，贝汞石的形成是通过拟勃水铝石的溶解而发生的，其中的限制阶段是其成核。
目前对沉淀法制备的非晶铝化合物的研究较少，它们强烈影响所得氢氧化铝表面的多孔性，随着主盐结构中NO3−含量的增加，观察到比表面积的急剧减少。
这是由于干燥过程中初级颗粒聚并形成大的次级团聚体，其大小随着NO3−基团含量的增加而增加。
因此，比表面积仅由聚集体的外表面决定，随着沉淀中主铝盐水解程度的增加，比表面积增大到最大值，这是给定pH和温度下的特征。最大比表面积对应于沉淀组成中NO3−的最小量，达到500 m2/g，得到的颗粒尺寸为~4 nm。
随着沉淀物组成中主盐含量的增加，表面积的减小不仅是由于初级颗粒的大小，而且是由于它们的吸积，使得吸附气体分子无法进入表面。
由于非晶态铝化合物的无序结构，用物理和化学方法对其进行研究十分复杂，因此无定形铝化合物的衍射模式通常具有在一定范围内的宽晕。
同时，在低pH = 5时，硝酸盐-氨法凝胶状沉淀产物的衍射图中出现弥漫性强峰。
无定形铝化合物在热分解过程中的相变不同于中间阶段结晶氢氧化物的相变—在结晶成γ- al2o3之前，无定形氧化铝形成稳定相。
然而，从无定形铝化合物转变为无定形氧化物并进一步转变为γ- al2o3的温度范围尚未明确确定。
由下表可知，无定形氢氧化铝和碱性盐在温度高于400◦C时转化为无定形氧化铝，在750◦C时保持稳定。氧化物的非晶结构的稳定性是由于样品中残留的酸性阴离子的存在，这使其稳定。
溶胶-凝胶法（酒精技术）
用于制备催化剂和载体的高纯度大表面积氢氧化铝，主要采用昂贵但高效的溶胶-凝胶法合成，该技术可以实现高纯度的薄铝石和拜耳石。
第一种方法是基于齐格勒反应，该反应用于生产高级线性醇，而由Condea公司开发的铝烷氧化物的第二种水解方法，由于除了容易利用的氢外没有副产物，是更可取的。
铝醇的水解是通过亲核取代机制进行的，因为烷氧基-OR基团相对较高的电负性使得原子可以进行亲核攻击，烷氧基对水解速率有显著影响，其结果是羟基取代第二和第三烷氧基的速度总是较慢。
在铝醇水解阶段，薄水铝石的形成先形成非晶凝胶，在进一步热处理过程中转变为更稳定的形式，铝醇水解合成氢氧化铝的过程中，还形成了低聚物颗粒。
铝氧烷含有由两个铝原子[>Al-O-Al<]连接的- o -基团，并形成具有指示结构元素的超分子三维簇。
水解的最终产物具有高活性，形成稳定的水凝胶，并在较低温度下脱水形成精细分解的氧化物。
为了合成均相氢氧化铝，将铝醇水解后的沉淀物加入强酸进行肽化，在这种情况下，水解过程与沉淀法生产氢氧化铝的老化过程相当。
同样，在铝醇水解过程中，水解程度随着水解温度的升高而增加。
所得氢氧化铝的相组成和性质很大程度上取决于水解条件:醇盐类型、介质pH、化合物浓度和温度。
然而，获得薄水铝石结构的氢氧化物的条件是过量的水，薄水铝石悬浮液的pH = 4.0，水解温度在80-100◦C左右，这种方法生产氢氧化铝的缺点之一是由于有机铝化合物的水解而形成铝氧烷。
在将一个或多个or -基团取代为OH-时，由醇分子的低聚物形成铝氧烷，铝氧烷团簇的进一步缩聚可以形成一维、平面和体积形式，这给确定其结构式带来了一些困难，大多数铝醇盐的特点是在蒸汽和溶液中缔合，其中每个铝原子与至少四个氧原子配位形成氧化桥。
铝烷氧化物是Al(RO)3的多核粒子或溶剂配合物。异丙醇铝，最常用于合成氢氧化铝，在气相中形成二聚体
液态的异丙醇铝是一种伪双组分体系，随着时间的推移转变为四聚体，氢氧化铝的水解合成是在获得醇铝后立即进行的，因为随着时间的推移，其缔合程度会增加，称为“老化现象”。
铝醇酯形成后，其分子为二聚体和八聚体，其中Al的配位数分别为4和6，当它们以3:1的比例混合时，形成四聚体，出现在衰老的第一阶段。
第二阶段结束于形成六聚体，第三阶段结束于形成八聚体，这种结合方案仅适用于伯醇的衍生物，因为仲醇和叔醇的老化过程受到强烈抑制或完全不存在，这是由于立体屏障。
在水解过程中，铝醇酯的三维结构可以形成由12个铝原子组成的三维团簇，杂化铝氧烷核心的结构与薄铝石的结构一致，即在六配位介质中也发现了铝氧烷中心。
铝氧烷的结构几乎是无定形的，可以通过在27al核磁共振光谱中出现五配位铝原子[AlO5]的δ= 50 ppm信号来识别。
铝氧烷的热分解尚未得到彻底的研究，这可能是由于形成了各种聚合物和低聚物结构，然而，许多作者一致认为，铝氧烷的分解与γ改性氧化铝的形成是通过形成具有薄水铝石结构的氢氧化物阶段发生的。
由异丙醇铝水解得到的无定形铝化合物由于水和有机气体的释放，热分析结果损失了44.03%的质量，但表现出只有两个吸热效应。
第一个峰值为T = 110◦C，温度范围为30 - 300◦C，并伴有质量损失(∆m)~40%;第二个峰值为T = 350和378◦C，温度范围为300-400◦C，∆m约为4%。
第一种吸热效应是由于无定形氢氧化铝脱水导致物理吸附的水和水分子的释放，第二种效应是由于铝氧烷的热分解，在高温下观察到放热效应，这是由于γ- al2o3向α-Al2O3的相变所致。
因此，形成无定形铝化合物的问题出现在通过活化方法(机械化学、热化学和离心活化)和无机和有机铝盐水解合成氢氧化铝的过程中，所形成的非晶态化合物结构无序，但其他性质不同。
无定形铝化合物是用活化法合成的氢氧化物前驱体的破碎碎片，随着键断裂深度的增加，其经胶化和热处理后的性能变化更大。
无定形铝氧烷和由醇酯水解和沉淀形成的碱性铝盐具有一定的相似性，这可能是由于它们都是通过水解和缩聚过程合成的。
非晶铝化合物在不同工艺条件下对催化剂的影响
氧化铝广泛应用于石油化学和炼油，最常用的氧化铝是γ- al2o3作为催化剂或催化剂载体。
氧化铝作为载体用于中和工业排放物，同时作为催化剂用于加氢、氢解、重整和加氢处理过程，其中活性组分为Cr、Mo、Ni、W氧化物或金属。
在加氢过程中，氧化铝增加镍催化剂的热稳定性高达600-700◦C，加氢处理催化剂组成中的支撑物在活性相的形成中起结构促进剂的作用，铂铝氧化物被认为是双功能重整催化剂。
金属或贵金属的三组分金属合金催化加氢-脱氢反应，而氧化铝加速异构化反应，氧化铝常被用作酸性反应的催化剂。
例如，醇的脱水是一个典型的酸性过程，并被以下氧化物加速:Al2O3、WO3、ThO2、TiO2等，铝硅酸盐、铝磷酸盐等，反应中催化剂的活性中心是路易斯酸中心，这种催化剂对毒物不敏感，而且很容易再生。
乙醇脱水生产乙烯的过程在300 - 400℃的Conγ- al2o3下进行，选择性几乎达到100%，在其他氧化物上，这种选择性向醛的形成方向转移。
氧化铝的广泛使用，甚至在单一改性是由于其表面性能的变化，这是通过改变铝的合成条件实现的，氧化铝前驱体的均匀性保证了催化剂的效率，是合成催化剂的重要要求之一。
由于形成无定形铝化合物，这一条件往往不满足，因此，有必要对无定形铝化合物进行改性，以强制完成水解反应，获得结晶氢氧化铝。
水热处理是一种简单有效的改性方法，越来越多的文献研究了非晶铝化合物的水热处理，因为最终产物的性质和相组成的表面性质可以被修饰成结晶，影响所得产物相组成的主要条件是饱和汽温和压力。
然而，多孔体系的形成和形态还取决于介质的pH值和水热处理时间，在对结晶氧化铝和氢氧化物进行水热处理后，评估了氧化铝和氢氧化物的相图。
无定形铝化合物的无序结构可能导致水热改性后形成的结晶氢氧化铝的边界条件发生变化，从一种晶体结构的化合物转变为另一种晶体结构的化合物，既需要能量来破坏原来的晶体结构，又需要能量来形成新的晶体结构。
在水热条件下，非晶化合物通过溶解和沉淀的机制形成结晶型氢氧化铝，这表明结晶过程中的能量消耗较低，因为非晶相的原子排列没有长程顺序。
水热条件下由结晶氢氧化铝生成薄水铝石的速率高于由非晶氢氧化铝转化成薄水铝石的速率。
在低温水热处理下，由无定形铝化合物形成结晶薄水铝石在热力学上是可能的，但在动力学上是困难的，这具有重大的科学意义。
因此，在合成薄铝石或拟薄铝石的过程中，无定形铝化合物形成为活化产物，作为无机铝盐与碱沉淀不完全水解的产物，或作为铝醇酯和铝氧烷缩聚的产物。
水热作用下薄水铝石的结晶机理取决于水悬浮液的初始pH值，小胚在酸性环境中形成，凝固后形成纤原结构，氢氧化铝的颗粒大小取决于成核速率。
颗粒的形貌随离子的溶解度而变化，带正电的Al(OH)2+颗粒在带负电的薄水铝石颗粒表面的选择性吸附决定了薄水铝石颗粒的形貌。
薄铝石的孔隙度、原生水含量等性质以及相转变为γ- al2o3的温度也会影响薄铝石晶体的尺寸。
三水铝石机械活化的无定形产物在水热处理下形成薄水铝石晶体，其尺寸非常小。Al(NO)3和nh3溶液经150℃水热改性后沉淀得到的非晶态凝胶为伪薄水铝石，晶体尺寸为2.5 ~ 3.0 nm。
晶体尺寸随水热处理时间的延长而增大，所获得的薄水铝石对凝胶沉积条件和外部离子的存在具有很强的敏感性[。
由Al2(SO4)3和nh3溶液混合合成的凝胶在150℃以上的温度下进行水热处理，生成薄水铝石，其结晶度随温度升高而增加，水热处理的产物在温度较低时为薄水铝石结晶和非晶相。
在水热条件下，尿素中和铝盐溶液，形成晶粒尺寸为4.9 nm的拟薄叶石，在较高的加工温度下，我们得到薄水铝石，水热作用2h的醋酸铝水解产物在200℃下转化为薄水铝石。
通过水热处理获得的样品的水悬浮液具有较低的pH值，这可以解释为水解的结果，因为质子在亚稳聚合物Al13转化为氢氧化铝的过程中发生了演化。
以德国Pural SB公司的薄铝石为原料，采用铝醇酯水解法制备了水热改性铝，结果表明，在150℃水热处理3 h时，初始氢氧化铝的无定形相形成针状薄水铝石，增加了氧化铝的酸性和表面积，使催化剂转化率提高了4%。
无定形铝化合物在岩石化学中的作用
目前，无定形化合物在石油化学中的作用尚不明确，它们通常被认为是多相氧化铝催化剂的不理想组分，因为它们在氢氧化铝合成方法中不可避免地形成无定形铝化合物呈凝胶状。。
因此，它使沉淀法合成的氢氧化铝的洗涤和过滤阶段变得复杂，无定形化合物的热稳定性与结晶氢氧化物不同，这对所得催化剂的相不均匀性很重要。
这导致无定形铝化合物对氧化铝催化剂的转化和选择性的影响不受控制，与此同时，一些作者表明，在水热处理非晶铝时，多相催化剂具有积极的作用。
例如，水热处理含有无定形铝的拟薄水铝石，可显著提高正*烯丁**骨架异构化到异*烯丁**的氧化铝催化剂的选择性和转化率。
考虑到非晶铝化合物在较低温度下对结晶氢氧化铝形成的影响，可以估计非晶铝化合物对使用水热处理合成的结晶氢氧化铝伪薄水铝石组成的贡献，非晶铝化合物在石油化学中的双重地位是由于非晶铝化合物研究中存在的一些问题。
非晶铝在石油化学中的应用及其研究受到诸多因素的制约，因此，水热条件下非晶铝化合物结晶的研究处于较高水平，但所获得的知识尚未系统化。
通常，水热改性是在对相组成和前驱体性质进行最少的检查的情况下进行的，这就不能准确地观察到过程中发生的转变。
水热处理作为碱式铝盐和无定形氢氧化铝的强制完成水解的工具，是一种很有希望实现所得薄水铝石或拟薄水铝石相均匀性的方法。
在不添加任何添加剂的情况下，水热条件下对非晶铝化合物进行初步热处理对产物相变的影响也是一个重要的科学研究课题，因此可以对该领域目前存在的问题得出一个中间结论：
许多关于氧化铝和氢氧化物的结构及其合成方法的基础研究是在50多年前开展的，这些研究使用过时的术语，如“凝胶薄水铝石”和“非晶相”。
术语“非晶态相”也可能引起误解，因为它可能是来自不同相的非晶态铝化合物的混合物，例如，碱性盐与非晶态氢氧化铝或非晶态氢氧化铝与铝氧烷的混合物
由于术语歧义，知识不足，以及工业样品鉴定的困难，由于合成薄水铝石单氢氧化物或伪薄水铝石结构而形成的无定形铝化合物被忽视。
同时，在煅烧这些样品后，得到的氧化铝的相均匀性出现了严重的问题，这对它们的效率产生了负面影响。
无定形铝化合物主要是不完全水解的产物，可以通过水热改性强制完成。
水热条件下各种方法制备的非晶态铝化合物的相变的系统化，以及不含碱性铝盐或铝氧烷杂质的非晶态氧化铝的相变和水热处理过程中，所得产物性能的变化的研究具有重要的科学意义。
一个重要的应用问题是填补了工业过程中，非晶态铝化合物结晶对铝催化剂效率影响的科学研究空白。
非晶铝化合物在炼油中的潜在应用
无定形铝化合物在石油炼制领域的应用是一种很有前途的方法，与传统的热裂化和加氢裂化处理重油的方法相比，在催化剂的作用下处理碳氢化合物的机理更为复杂，在科学领域仍存在很大争议。
例如，氧化铝载体在催化剂中起着重要的作用，它也可以参与催化剂活性位点的反应。
作为活性位点的促进剂钼与载体或氧化铝载体之间，相互作用的性质和强度在很大程度上取决于其结构。
应用多相催化剂的一个主要问题是，由于催化剂长时间运行，从支撑表面去除活性成分，解决这一问题的方法可能是由弱结晶的氢氧化铝-伪薄水铝石合成载体，即氧化铝。
无定形的一小部分允许在促进剂钼和载体前驱体氢氧化铝之间形成化学键，这阻止了活性成分的去除和它与油的结合。
无定形铝化合物在合成后呈凝胶状，这也使得它们可以用作炼油的水溶性催化剂，不幸的是，目前文献中很少有此类工作的例子，但这类研究有许多先决条件。
例如，使用铝作为汽油馏分油升级的催化剂，所提出的方法适用于含不饱和烃和芳烃以及含硫化合物的馏分油的升级，也可用于石油化工和焦化工业。
提出了一种升级汽油馏分的工艺，其中初始石油原料首先与氧化铝在50-160℃的温度下接触，以5-30%的体积添加到加氢催化剂的总充电中。
随后在铝钴钼催化剂的存在下进行两段加氢，第一阶段温度为200-280◦C，第二阶段温度为260-380◦C，然后在3 ~ 5 MPa的压力下加氢，每相进料的体积进料速率为0.5 ~ 3.0 h−1。
该工艺适用于含不饱和烃和芳烃的汽油馏分的精制，可用于石油化工和焦化工业，不同类型的炼油催化剂的研究正在世界范围内进行。
基于过渡金属的催化剂与水蒸气的作用相结合的使用也是一种方法，这为稠油的地下精炼创造了条件，降低了采出油的粘度并改善了其定性组成，这样可以提高采油速度，降低汽油比。
所提出的技术可用于已经采用蒸汽注入工艺开发的油田，而无需在现有设备的基础上进行重大改变。
作为测试催化剂的基础，我们使用了由所研究金属的无机盐与塔尔油的钠盐交换反应一步合成的分子前驱体。
在储层条件下，在蒸汽注入之前，催化剂前体以非活性形式存在，而在蒸汽注入过程中，它们转变为活性形式，并开始催化水热裂解反应。
因此，用过渡金属盐促进无定形铝化合物可以导致一种潜在的新型催化剂的产生，用于精炼粘性油和天然沥青。
铝化合物在水热裂解过程中可以作为氢供体，水热裂解过程中给氢的加入对整个反应有积极的影响。
在没有氢供体的情况下，得到的化合物可以相互反应形成高分子量链，沸石的铝酸盐结构具有四面体形状，代表Bronsted酸位，在水热裂解条件下是供氢体。
无定形铝化合物在石油化学领域的作用目前是模糊的，因为它们的正负两面被描述。
负影响在氧化铝催化剂前驱体合成过程中的阻碍过滤，催化反应导致非晶氧化铝活性位点的焦炭形成增加。
通过在催化剂合成阶段对非晶铝化合物进行水热处理，可能会产生积极的效果。水热处理促进非晶化合物的强制结晶成具有所需性质的氢氧化铝。
然而，由于缺乏这方面的知识，无定形铝化合物在炼油中的作用也是有争议的。
同时，由于初始试剂的低成本，使用无定形铝化合物的可能性具有很大的潜力。
铝化合物表面的Bronsted酸位点在水热裂解反应中充当质子供体。凝胶的聚集物和结构使无定形铝化合物能够用作炼油的水溶性催化剂。
因此，无定形铝化合物在水热裂解条件下可在炼油中发挥催化剂的作用，这为其潜在的应用领域提供了新的机遇。