一種膨潤土基催化劑載體的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種膨潤土基催化劑載體的制備方法，具體步驟如下：1）將重量為5g、過80-100目篩的干燥埃洛石粉末加入到50mL、濃度為200～800mmol/L的氫氧化鈉溶液中，加熱到50～70℃，攪拌4～6h，再將溫度調(diào)節(jié)到80～90℃，繼續(xù)攪拌6～8h，形成部分溶解的埃洛石懸濁液；2）將部分溶解的埃洛石懸濁液固液分離，得到固體和液體兩部分，把液體的pH值調(diào)節(jié)至1～2，加入5g干燥過80-100目篩的膨潤土，持續(xù)攪拌4～6h，得到改性膨潤土懸濁液，將固體部分加入濃度為1～2mol/L的鹽酸溶液中，攪拌1～2h，再加入到改性膨潤土懸濁液中，攪拌，3～5h，沉淀分離，蒸餾水洗滌3～4次，烘干，即得一種膨潤土基催化劑載體。本發(fā)明過程簡單，原料來源廉價、充足，得到的產(chǎn)品可以負載多種催化劑。
【專利說明】一種膨潤土基催化劑載體的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無機材料，尤其涉及一種膨潤土基催化劑載體的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]埃洛石又被稱多水高嶺石。化學(xué)組成與高嶺石相同，具有相同的1:1的SiO2/Al2O3比，片層結(jié)構(gòu)卷曲成了 SiO2在外層，Al2O3在內(nèi)層，因此埃絡(luò)石納米管具有與Si02非常相似的表面性質(zhì)，和Al2O3相似的內(nèi)層性質(zhì)。一般來說埃洛石納米管由多個高嶺土片層卷曲而成，是天然的多壁型納米管，管外徑為20-100nm，內(nèi)徑為5_30nm，長度為150nm_2 μ m。埃洛石與高嶺土在晶體結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別，一是管狀構(gòu)造，一是片狀構(gòu)造。埃洛石納米管，由高嶺石的片層在天然條件下卷曲而成，呈微管狀結(jié)構(gòu)。
[0003]膨潤土是一種以蒙脫石為主要礦物組成的粘土巖，蒙脫石由于破鍵、晶格內(nèi)類質(zhì)同象取代及吸附在其表面的腐殖質(zhì)離解等原因而帶負電荷，從而導(dǎo)致晶格層間結(jié)合疏松，遇水易膨脹成碎片，顆粒分散度高，具有巨大的內(nèi)表面積和大量的交換性陽離子，使其具有良好的吸附性能和離子交換性能。
[0004]膨潤土作為一種催化劑常見載體，已經(jīng)被用來負載多種催化劑。但膨潤土作為催化劑載體來說，有其固有缺點，比如內(nèi)層表面積很難被利用，層間距較小，很難使污染物快速擴散到層間催化劑表面等問題

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種膨潤土基催化劑載體的制備方法。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是依次包括如下步驟:
[0007]I)將重量為5g、過80-100目篩的干燥埃洛石粉末加入到50mL、濃度為200?800mmol/L的氫氧化鈉溶液中，加熱到50?70°C，攪拌4?6h，再將溫度調(diào)節(jié)到80?90°C，繼續(xù)攪拌6?8h，形成部分溶解的埃洛石懸濁液；
[0008]2)將部分溶解的埃洛石懸濁液固液分離，得到固體和液體兩部分，把液體的pH值調(diào)節(jié)至I?2，加入5g干燥過80-100目篩的膨潤土，持續(xù)攪拌4?6h，得到改性膨潤土懸濁液，將固體部分加入濃度為I?2mol/L的鹽酸溶液中，攪拌I?2h，再加入到改性膨潤土懸濁液中，攪拌，3?5h，沉淀分離，蒸餾水洗滌3?4次，烘干，即得一種膨潤土基催化劑載體。
[0009]本發(fā)明是利用埃洛石本身所含的鋁和硅元素以及埃洛石的特殊結(jié)構(gòu)，首先利用堿液對其進行預(yù)處理，將部分硅元素和鋁元素溶解，再用算分別處理溶解部分和未溶解部分，使溶解部分形成質(zhì)子化的硅酸鹽和鋁酸鹽(S1-OH2+, Al-OH2+),由于膨潤土具有陽離子交換性，該質(zhì)子化的硅酸鹽和鋁酸鹽可以被交換進入膨潤土層間，形成硅鋁柱撐的膨潤土。埃洛石在通過堿處理后，表面的硅和鋁部分溶解，剩下的固體部分仍為管狀結(jié)構(gòu)，只是管壁更薄，管徑有所減小，在將未溶解部分利用酸處理后，納米管表面帶上正電荷，由于質(zhì)子化的硅酸鹽和鋁酸鹽的預(yù)柱撐作用，膨潤土的層間距變大，有利于將納米管交換或通過電荷作用固定在膨潤土納米層間或?qū)舆吘墸环矫嬗欣谂驖櫷翆娱g距繼續(xù)擴大，另一方面可以形成新的管道，擴大了膨潤土的比表面積。
[0010]本發(fā)明過程簡單，原料來源廉價、充足，得到的產(chǎn)品可以負載多種催化劑，形成的膨潤土基載體孔道多，層間距大，比表面積大。
【具體實施方式】
[0011]以下進一步提供本發(fā)明的3個實施例:
[0012]實施例1
[0013]將重量為5g、過100目篩的干燥埃洛石粉末加入到50mL、濃度為800mmol/L的氫氧化鈉溶液中，加熱到70°C，攪拌6h，再將溫度調(diào)節(jié)到90°C，繼續(xù)攪拌8h，形成部分溶解的埃洛石懸濁液；將部分溶解的埃洛石懸濁液固液分離，得到固體和液體兩部分，把液體的PH值調(diào)節(jié)至2，加入5g干燥過100目篩的膨潤土，持續(xù)攪拌6h，得到改性膨潤土懸濁液，將固體部分加入濃度為2mol/L的鹽酸溶液中，攪拌2h，再加入到改性膨潤土懸濁液中，攪拌，5h，沉淀分離，蒸餾水洗滌4次，烘干，即得一種膨潤土基催化劑載體。經(jīng)測比表面積為802.4m2/g，而未改性膨潤土比表面積僅為70.6m2/g。
[0014]實施例2
[0015]將重量為5g、過80目篩的干燥埃洛石粉末加入到50mL、濃度為200mmol/L的氫氧化鈉溶液中，加熱到50°C，攪拌4h，再將溫度調(diào)節(jié)到80°C，繼續(xù)攪拌6h，形成部分溶解的埃洛石懸濁液；將部分溶解的埃洛石懸濁液固液分離，得到固體和液體兩部分，把液體的pH值調(diào)節(jié)至I，加入5g干燥過80目篩的膨潤土，持續(xù)攪拌4h，得到改性膨潤土懸濁液，將固體部分加入濃度為lmol/L的鹽酸溶液中，攪拌lh，再加入到改性膨潤土懸濁液中，攪拌，3h，沉淀分離，蒸餾水洗滌3次，烘干，即得一種膨潤土基催化劑載體。經(jīng)測比表面積為827.3m2/g，而未改性膨潤土比表面積僅為70.6m2/g。
[0016]實施例3
[0017]將重量為5g、過100目篩的干燥埃洛石粉末加入到50mL、濃度為600mmol/L的氫氧化鈉溶液中，加熱到60°C，攪拌6h，再將溫度調(diào)節(jié)到90°C，繼續(xù)攪拌8h，形成部分溶解的埃洛石懸濁液；將部分溶解的埃洛石懸濁液固液分離，得到固體和液體兩部分，把液體的PH值調(diào)節(jié)至2，加入5g干燥過100目篩的膨潤土，持續(xù)攪拌6h，得到改性膨潤土懸濁液，將固體部分加入濃度為2mol/L的鹽酸溶液中，攪拌2h，再加入到改性膨潤土懸濁液中，攪拌，4h，沉淀分離，蒸餾水洗滌4次，烘干，即得一種膨潤土基催化劑載體。經(jīng)測比表面積為829.6m2/g,而未改性膨潤土比表面積僅為70.6m2/g。
【權(quán)利要求】
1.一種一種膨潤土基催化劑載體的制備方法，其特征是依次包括如下步驟: 1)將重量為5g、過80-100目篩的干燥埃洛石粉末加入到50mL、濃度為200?800mmol/L的氫氧化鈉溶液中，加熱到50?70°C，攪拌4?6h，再將溫度調(diào)節(jié)到80?90°C，繼續(xù)攪拌6?8h，形成部分溶解的埃洛石懸濁液； 2)將部分溶解的埃洛石懸濁液固液分離，得到固體和液體兩部分，把液體的pH值調(diào)節(jié)至I?2，加入5g干燥過80-100目篩的膨潤土，持續(xù)攪拌4?6h，得到改性膨潤土懸濁液，將固體部分加入濃度為I?2mol/L的鹽酸溶液中，攪拌I?2h，再加入到改性膨潤土懸濁液中，攪拌，3?5h，沉淀分離，蒸餾水洗滌3?4次，烘干，即得一種膨潤土基催化劑載體。
【文檔編號】B01J32/00GK103877960SQ201410134418
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】馬建鋒, 李良銀, 鄒靜, 姚超 申請人:常州大學(xué)