三氧化二鋁用作催化劑和催化劑載體，因其具有特殊的結構和優良的性能，使之在許多催化領域，特別是在石油的催化轉化過程中得到了廣泛的應用. 因此，人們對氧化鋁的制備、結構和性能等方面的研究也日益深入. 在石油的催化轉化方面，近年來由于重渣油加工技術的開發，對加工過程中的催化劑載體氧化鋁又提出了許多新的要求. 例如，渣油的加氫脫硫和脫金屬要求適中的表面積及一定比例的大孔和小孔分布；加氫脫氮催化劑則要求能均勻負載高金屬含量的高比表面積、大孔體積及適當比例的中、小孔結構
三氧化二鋁作為催化劑或載體主要是利用三氧化二鋁良好的孔徑分布、較大的孔容和比表面積以及多種晶型的不同性能。隨著石油煉制、石油化工的發展，金屬氧化物大量用作固體催化劑，特別是70年代后，三氧化二鋁在化工中的作用顯得特別突出，廣泛用于石油精煉、汽車尾氣處理、氮氧化物的除去、加氫催化劑、重整反應、光催化等。
傳統的三氧化二鋁以各種晶相形式存在，適合作為工業催化劑、催化劑載體、吸附劑和離子交換劑，其中γ-A12O3和β-A1203是最重要的固體酸催化劑。但由于某些缺陷(如:孔徑分布較寬等)，傳統三氧化二鋁的應用受到了一定的限制。介孔三氧化二鋁（VK-L20Y）則由于其孔道形狀和大小可以調節等優越的性能有望能更加廣泛地應用于催化劑及其載體領域。以多孔三氧化二鋁（VK-L20Y）為代表的無機膜以其優異的機械性能以及對溶液pH值、氧化和溫度的超強耐受性，在污染防治、資源利用和污水處理領域受到了人們的廣泛關注。NiinaLaitine等研究了用三氧化二鋁（VK-L20Y）膜處理生物處理后的水，獲得了比較理想的效果。此外，采用多孔A12O3膜分離鋼鐵工業廢水、油田采出水、生活污水均取得了較滿意的結果
在α型氧化鋁（VK-L30）的晶格中，氧離子為六方緊密堆積，Al3+對稱地分布在氧離子圍成的八面體配位中心，晶格能很大，故熔點、沸點很高．α型氧化鋁不溶于水和酸，工業上也稱鋁氧，是制金屬鋁的基本原料；也用于制各種耐火磚、耐火坩堝、耐火管、耐高溫實驗儀器；還可作研磨劑、阻燃劑、填充料等；高純的α型氧化鋁（VK-L30）還是生產人造剛玉、人造紅寶石和藍寶石的原料；還用于生產現代大規模集成電路的板基
同傳統的A12O3比較，三氧化二鋁（VK-L20Y）具有孔隙率高、孔徑分布窄、比表面積高的結構特點，具有良好的吸附性能、表面酸性及熱穩定性，有望成為優良的催化劑載體。在國內外己有的研究中，催化劑都是以普通A12O3，和γ-A12O3為載體，通過浸泡負載制備得到。而近年來具有納米結構的介孔三氧化二鋁（VK-L20Y）。由于其獨特的多孔結構，具有孔隙率高、孔徑分布窄、比表面積大等優點，可應用于多種催化劑的載體的制備。
