專利名稱：一種耐高溫活性氧化鋁材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氧化鋁材料，更具體地說涉及一種耐高溫活性氧化鋁材料。同時(shí)，本發(fā)明還涉及一種所述耐高溫氧化鋁材料的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，在汽車尾氣催化凈化、催化燃燒等高溫嚴(yán)酷環(huán)境中，催化劑載體由于燒結(jié)等原因，引起比表面積迅速減少，從而導(dǎo)致催化劑活性下降。因此迫切需要研制和開發(fā)在高溫下既有較大比表面積而又有良好熱穩(wěn)定性的新型催化材料?；钚匝趸X是一種常用的催化劑載體，它在高溫下由于燒結(jié)和向a-A1203的轉(zhuǎn)變而導(dǎo)致比表面劇烈下降，從而在高溫下催化劑活性大幅度降低。故近年來國外對(duì)高溫下保持高比表面的材料進(jìn)行了大量的研究。主要利用添加物對(duì)高比表面氧化鋁進(jìn)行表面改性，以及在高溫下保持高比表面的能力。 法國的F. oudet 等(J. Catalyst，114，112-120 (1998))用 La (N03) 3 浸潰擬薄水鋁石后經(jīng)1150°C煅燒12小時(shí)，比表面為63m2/g。荷蘭的工.M.Tijburg 等(J. Mater. Sci.，26，6479-6486 (1991))用 3. 5wt % La (N03) 3浸潰擬薄水鋁石或Y-A1203后，在1050°C煅燒145小時(shí)，比比表面能保持80m2/g ;改用[La(EDTA)] (Ia含量為0. 5% )浸潰后在1050°C煅燒145小時(shí)后，比表面還有90m2/g。日本專利(JP03088713)介紹了氧化鋁表面浸潰堿土金屬鹽在1000°C煅燒后，比表面保持100m2/g。歐洲專利(EP222471)介紹了氧化鋁表面浸潰Ba鹽在1450°C煅燒50小時(shí)后，比表面還有10m2/g。法國專利(FP2596397)介紹了氧化鋁表面浸潰稀土金屬鹽后在1150°C煅燒12小時(shí)后，比表面保持在50 60m2/g。國內(nèi)專利(CN1202010C)介紹了氧化鋁在La的存在下用溶膠-凝膠法制備后在1000-1100°c的溫度下長時(shí)間煅燒保持比表面在100m2/g。由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中的氧化鋁材料在高溫下的比表面均不是很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫活性氧化鋁材料，該氧化鋁材料具有便于批量生產(chǎn)和高比表面等優(yōu)點(diǎn)。在高溫下，即在1000-1100°c的溫度下可長時(shí)間的保持比表面在110m2/g 以上。本發(fā)明的另一目的在于提供一種耐高溫活性氧化鋁材料的制備方法，用該方法生產(chǎn)的氧化鋁材料在高溫下仍可長時(shí)間保持比表面在IlOmVg以上，并且該方法的工藝過程簡單，成本低廉。本發(fā)明提供了一種耐高溫活性氧化鋁材料，該氧化鋁可由下述方法制備獲得將大孔擬薄水鋁石、高粘擬薄水鋁石與添加物用水混合后，在轉(zhuǎn)速為100 lOOOr/min下攪拌均勻，再加入濃度為30%的稀硝酸反應(yīng)，至PH為2. 0 5. 5的膠溶狀態(tài)時(shí)，在80°C 100°C溫度攪拌下陳化3 6h，在室溫下加入造孔劑攪拌均勻、制漿、噴霧、干燥，在900°C下焙燒制得氧化鋁。進(jìn)一步地，所述的添加物至少選自La、Ce、Zr、Ca、Ba或Sr的硝酸鹽中的一種,其用量為氧化鋁材料中氧化物總重量的I 10%。所述的造空劑選自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺或甲基纖維素中的一種，其用量為氧化鋁材料中氧化物總重量的0 40%。本發(fā)明提供了一種耐高溫活性氧化鋁材料的制備方法，該方法包括如下順序的步驟(I)將大孔擬薄水鋁石、高粘擬薄水鋁石與添加物用水混合后，在100 1000r/min下，邊攪拌邊加入濃度為30%的稀硝酸反應(yīng)，至PH為2. 0 5. 5膠溶狀態(tài)時(shí)，在80°C 100°C溫度攪拌下陳化3 6h，在室溫下加入造孔劑攪拌均勻、制漿、噴霧，在80 120°C下干燥，制成粉末；
(2)將粉末放置于馬弗爐中通入空氣在450°C分解，在600°C氧化鋁晶相成形，在900°C穩(wěn)定氧化鋁結(jié)構(gòu)；(3)將步驟(2)中所得產(chǎn)品用坩堝盛放置于高溫箱式爐中，通入干燥空氣，在1000°C下煅燒5小時(shí)，即得耐高溫活性氧化鋁材料。進(jìn)一步地，所述的添加物至少選自La、Ce、Zr、Ca、Ba或Sr的硝酸鹽中的一種,其用量為氧化鋁材料中氧化物總重量的I 10%。所述的造空劑選自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺或甲基纖維素中的一種，其用量為氧化鋁材料中氧化物總重量的0 40%。為使本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)一步清楚本發(fā)明，通過下面給出的本發(fā)明的具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明制備的耐高溫活性氧化鋁材料及其制備方法。


圖I是實(shí)施例I中的煅燒后的產(chǎn)品XRD分析為5相。圖2是實(shí)施例2中的煅燒后的產(chǎn)品XRD分析為5相。圖3是實(shí)施例3中的煅燒后的產(chǎn)品XRD分析為5相。圖4是實(shí)施例4中的煅燒后的產(chǎn)品XRD分析為S相。圖5是實(shí)施例5中的煅燒后的產(chǎn)品XRD分析為5相。圖6是實(shí)施例6中的煅燒后的產(chǎn)品XRD分析為5相。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I(I)將69. 64g大孔擬薄水鋁石、69. 64g高粘擬薄水鋁石和6. 76g硝酸鑭在水中混合均勻，在500r/min攪拌下慢慢滴加30%的硝酸溶液至PH = 4. 0呈膠溶狀態(tài)，在90°C下，不斷攪拌陳化5h，在室溫下加入聚乙二醇溶液(含聚乙二醇40g)攪拌均勻制漿，然后噴霧、在90°C下干燥。(2)將粉末放置于馬弗爐中通入空氣在450°C下分解；在600°C下氧化鋁晶相成形；在900°C穩(wěn)定氧化鋁結(jié)構(gòu)。(3)將產(chǎn)品用坩堝盛放放置于高溫箱式爐中并通入干燥空氣；在1000°C下煅燒5小時(shí)后得產(chǎn)品。
(4)煅燒后的產(chǎn)品XRD分析為5相見圖1，經(jīng)表面分析儀測得比表面為117. 61m2/g。實(shí)施例2(I)將67. 85g大孔擬薄水鋁石、67. 85g高粘擬薄水鋁石和12. 82g硝酸鈰在水中混合均勻，在100r/min攪拌下慢慢滴加30%的硝酸溶液至PH = 3. 5呈膠溶狀態(tài)，在95°C下，不斷攪拌陳化4. 5h，在室溫下加入聚乙烯醇溶液(含聚乙烯醇20g)攪拌均勻制漿，然后噴霧、在90° C下干燥。(2)同實(shí)施例I之(2)(3)同實(shí)施例I之(3)(4)煅燒后的產(chǎn)品XRD分析為5相見圖2，經(jīng)表面分析儀測得比表面為111. 23m2/g。實(shí)施例3(I)將68. 57g大孔擬薄水鋁石、68. 57g高粘擬薄水鋁石和13. 93g硝酸鋯在水中混合均勻，在650r/min攪拌下慢慢滴加30%的硝酸溶液至PH = 3. 9呈膠溶狀態(tài)，在95°C下，不斷攪拌陳化5h，在室溫下加入甲基纖維素溶液(含甲基纖維素35g)攪拌均勻制漿，然后噴霧、在100°C下干燥。(2)同實(shí)施例I之(2)(3)同實(shí)施例I之(3)(4)煅燒后的產(chǎn)品XRD分析為5相見圖3，經(jīng)表面分析儀測得比表面為112. 55m2/g。實(shí)施例4(I)將69. 64g大孔擬薄水鋁石、69. 64g高粘擬薄水鋁石和12. 78g硝酸鈣在水中混合均勻，在900r/min攪拌下慢慢滴加30%的硝酸溶液至PH = 5. O呈膠溶狀態(tài)，在90°C下，不斷攪拌陳化4. 5h，在室溫下加入聚丙烯酰胺溶液(含聚丙烯酰胺35g)攪拌均勻制漿，然后噴霧、在95°C下干燥。(2)同實(shí)施例I之(2)(3)同實(shí)施例I之(3)(4)煅燒后的產(chǎn)品XRD分析為5相見圖4，經(jīng)表面分析儀測得比表面為116. 53m2/g。實(shí)施例5(I)將67. 14g大孔擬薄水鋁石、67. 14g高粘擬薄水鋁石和10. 28g硝酸鋇在水中混合均勻，在700r/min攪拌下慢慢滴加30%的硝酸溶液至PH = 4. 2呈膠溶狀態(tài)，在95°C下，不斷攪拌陳化3. 5h，在室溫下加入聚乙二醇溶液(含聚乙二醇35g)攪拌均勻制漿，然后噴霧、在95°C下干燥。(2)同實(shí)施例I之(2)(3)同實(shí)施例I之(3)(4)煅燒后的產(chǎn)品XRD分析為5相見圖5，經(jīng)表面分析儀測得比表面為119. 14m2/g。實(shí)施例6(I)將66. 43g大孔擬薄水鋁石、66. 43g高粘擬薄水鋁石和14. 36g硝酸鍶在水中混合均勻，在1000r/min攪拌下慢慢滴加30%的硝酸溶液至PH = 3. 5呈膠溶狀態(tài)，在85°C下，不斷攪拌陳化5h，在室溫下加入聚乙二醇溶液(含聚乙二醇40g)攪拌均勻制漿，然后噴霧、在95°C下干燥。(2)同實(shí)施例I之(2)
(3)同實(shí)施例I之(3)(4)煅燒后的產(chǎn)品XRD分析為5相見圖6，經(jīng)表面分析儀測得比表面為116. 47m2/g。 ·
權(quán)利要求
1.一種耐高溫活性氧化鋁材料，該氧化鋁材料可由下述方法制備獲得將大孔擬薄水鋁石、高粘擬薄水鋁石與添加物用水混合后，在轉(zhuǎn)速為100 lOOOr/min下攪拌均勻，再加入濃度為30%的稀硝酸反應(yīng)，至PH為2. 0 5. 5的膠溶狀態(tài)時(shí)，在80°C 100°C溫度攪拌下陳化3 6h，在室溫下加入造孔劑攪拌均勻、制漿、噴霧、干燥，在900°C下焙燒制得氧化招。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐高溫活性氧化鋁的制備方法，其中所述的添加物至少選自La、Ce、Zr、Ca、Ba或Sr的硝酸鹽中的一種，其用量為氧化鋁材料中氧化物總重量的I 10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐高溫活性氧化鋁的制備方法，其中所述的造空劑選自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺或甲基纖維素中的一種，其用量為氧化鋁材料中氧化物總重量的0 40%。
4.一種耐高溫活性氧化鋁材料的制備方法，該方法包括如下順序的步驟 (1)將大孔擬薄水鋁石、高粘擬薄水鋁石與添加物用水混合后，在100 lOOOr/min下，邊攪拌邊加入濃度為30%的稀硝酸反應(yīng)，至PH為2. 0 5. 5膠溶狀態(tài)時(shí)，在80°C 100°C溫度攪拌下陳化3 6h，在室溫下加入造孔劑攪拌均勻、制漿、噴霧，在80 120°C下干燥，制成粉末； (2)將粉末放置于馬弗爐中通入空氣在450°C分解，在600°C氧化鋁晶相成形，在900°C穩(wěn)定氧化鋁結(jié)構(gòu)； (3)將步驟(2)中所得產(chǎn)品用坩堝盛放置于高溫箱式爐中，通入干燥空氣，在1000°C下煅燒5小時(shí)，即得耐高溫活性氧化鋁材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐高溫活性氧化鋁的制備方法，其中所述的添加物至少選自La、Ce、Zr、Ca、Ba或Sr的硝酸鹽中的一種，其用量為氧化鋁材料中氧化物總重量的I 10%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐高溫活性氧化鋁的制備方法，其中所述的造空劑選自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺或甲基纖維素中的一種，其用量為氧化鋁材料中氧化物總重量的0 40%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種耐高溫活性氧化鋁材料及其制備方法，所述的氧化鋁材料由以下步驟制得將大孔擬薄水鋁石、高粘擬薄水鋁石與添加物用水混合后，在轉(zhuǎn)速為100～1000r/min下攪拌均勻，再加入濃度為30％的稀硝酸反應(yīng)，至pH為2.0～5.5的膠溶狀態(tài)時(shí)，在80℃～100℃溫度攪拌下陳化3～6h，在室溫下加入造孔劑攪拌均勻、制漿、噴霧、干燥，在900℃下焙燒制得氧化鋁。該氧化鋁材料具有便于批量生產(chǎn)和高比表面等優(yōu)點(diǎn)。在1000-1100℃的溫度下可長時(shí)間的保持比表面在110m2/g以上；該氧化鋁材料制備方法的工藝過程簡單，成本低廉。
文檔編號(hào)C01F7/30GK102745729SQ201110410339
公開日2012年10月24日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者林* 申請人:臺(tái)州歐信環(huán)保凈化器有限公司