專利名稱：一種作催化劑載體用的納米級氧化鋁及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氧化鋁，特別涉及一種作催化劑載體用的納米級氧化鋁及其制備方法。
采用氧化鋁作為載體的催化劑很多，石油煉制行業(yè)中的加氫催化劑多使用這種載體或作為載體的一部分。CN1068975A公開了一種低密度、大孔容、高強度氧化鋁載體的制備方法。CN1045461C公開了一種作催化劑載體用氧化鋁的制備方法。用現(xiàn)有技術(shù)制備的氧化鋁載體尺寸較大，不適宜作為汽車尾氣凈化三元催化劑的載體，如“大孔徑氧化鋁載體及其制備方法”(ZL96103297.9)。目前未見有作催化劑載體用的納米級氧化鋁的制備方法公開。
所謂納米級氧化鋁是指顆粒直徑小于100nm的氧化鋁。目前，制備納米級氧化鋁的方法主要有硫酸鋁銨熱解法即氨明礬熱解法(如中國專利“高純超細氧化鋁生產(chǎn)工藝及裝置”，ZL93110316，已終止)，醇鹽水解法(如中國專利“超微細高純氧化鋁的制備方法”，ZL91111373，已終止；“超高純超細氧化鋁粉體制備技術(shù)”，申請?zhí)?7103240)，低碳烷基鋁水解法(如中國專利“一種制備高純氧化鋁的方法”，ZL97104442)，氯乙醇法，結(jié)晶氯化鋁熱解法，火花放電法，碳酸鋁銨熱分解法，改良拜耳法，鋁鹽溶膠-凝膠法(如中國專利“納米級α-三氧化二鋁顆粒的制備方法，ZL93108450，已終止；“納米級氧化鋁的生產(chǎn)工藝”，申請?zhí)?5105843，視撤；“尺寸可控納米、亞微米級氧化鋁粉的制備方法，ZL92104368)等。但這些方法制備出來的氧化鋁都沒有列出氧化鋁BET表面積、孔容和平均孔徑的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的目的在于提供一種作催化劑載體用的納米級氧化鋁的制備方法，用該法制得的產(chǎn)品平均孔徑大，是一種重油加氫脫氮及加氫脫硫的催化劑的優(yōu)良載體，特別適用作為汽車尾氣凈化三元催化劑的載體。
為達到上述目的，本發(fā)明采取的解決方案是一種作催化劑載體用的納米級氧化鋁及其制備方法，采用高純度有機醇鋁參加水解反應(yīng)，經(jīng)固液分離、烘干或焙燒等步驟制得納米級氧化鋁，其特征在于，以烴類化合物或醇類化合物為分散相，水解溫度35℃～80℃，焙燒溫度120℃～1000℃。此方法所制載體是BET表面積大于100m2/g、孔容大于0.65ml/g、平均孔徑大于139A的納米級氧化鋁。
本方法的水解溫度為35℃～80℃，與以往的方法相比，水解溫度范圍低，降低了溶劑消耗，改善了環(huán)境條件，同時，也降低了水解過程的能源消耗。
我們知道，納米級材料與常規(guī)狀態(tài)下的同質(zhì)材料相比，其強度大大的提高，延長了催化劑載體的使用壽命。而且納米級氧化鋁載體還可以提高催化劑的催化能力，這是因為納米尺寸的顆粒小，它的表面面積相應(yīng)增加的緣故。其原因在于納米級氧化鋁的細微顆粒結(jié)構(gòu)。由于小簇團表面面積與體積高，因此，輕輕壓實的高孔隙度的納米級氧化鋁，每單位體積里具有非常大的表面面積。本發(fā)明制備的納米級氧化鋁可以直接用作汽車廢氣凈化催化劑的載體。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明再作描述。
實例1在帶有電動攪拌裝置和回流冷凝管的1000ml玻璃三口燒瓶中，加入異丙醇鋁100g和120號溶劑油380ml。攪拌均勻，加熱到35℃。然后滴加去離子水35ml，滴加時間4hr。滴完后，在35℃溫度下攪拌1hr。然后使固液相分離。將固相水合氧化鋁在120℃下烘干3hr，用透射電鏡(TEM)觀察測得，氧化鋁粒子直徑不大于15nm，用表面積測定儀測得BET表面積290.8882m2/g，孔容1.68ml/g，平均孔徑205.4242A。
實例2在帶有電動攪拌裝置和回流冷凝管的1000ml玻璃三口燒瓶中，加入異丙醇鋁100g和無水乙醇450ml。攪拌均勻，加熱到48℃。然后滴加去離子水48.5ml，滴加完畢后，在48℃下攪拌4hr。然后進行固液相分離。將固相在120℃下烘干2hr，經(jīng)TEM測定，粒子尺寸為10nm，BET表面積353.7713m2/g，孔容1.32ml/g，平均孔徑139.1101A。
實例3在帶有電動攪拌裝置和回流冷凝管的1000ml玻璃三口燒瓶中，加入異丙醇鋁100g和190號溶劑油500ml，攪拌均勻，加熱到55℃。往三口燒瓶中滴加去離子水70ml，滴加時間為3hr。在55℃下攪拌1hr。反應(yīng)后進行固液相分離。將水合氧化鋁在120℃下烘干2hr。在溫度為550℃下焙燒3hr。經(jīng)TEM測定，粒子尺寸為38nm，BET表面積250.5933m2/g，孔容1.81ml/g，平均孔徑244.1907A。
實例4在裝有電動攪拌器和回流冷凝管的1000ml玻璃三口燒瓶中，加入異丙醇鋁100g和甲醇400ml，在攪拌下加熱到62℃。然后滴加去離子水60ml，滴加時間為2.5hr。滴完后，在62℃下攪拌3hr。反應(yīng)后進行固-液相分離。將水合氧化鋁在120℃下烘干2hr，在溫度為550℃下焙燒3hr。經(jīng)TEM測得晶粒平均尺寸為40nm，BET表面積251.5585m2/g，孔容1.11ml/g，平均孔徑159.5670A。
實例5在裝有電動攪拌器和回流冷凝管的1000ml玻璃三口反應(yīng)燒瓶中，加入異丙醇鋁100g和200號溶劑油400ml，在攪拌下，加熱到40℃。然后滴加去離子水67ml，滴加完畢后，在40℃下攪拌1hr。固-液分離后，將水合氧化鋁在120℃下烘干2hr24min，1000℃下焙燒2hr。經(jīng)TEM測定，晶粒尺寸為90nm，BET表面積103.1843m2/g，孔容0.66ml/g，平均孔徑225.6958A。
實例6在裝有電動攪拌器和回流冷凝管的1000ml玻璃三口反應(yīng)燒瓶中，加入異丙醇鋁100g和正丁醇400ml，攪拌均勻，加熱到80℃。滴加去離子水72ml，滴加時間為2.5hr。滴加完畢后，在80℃下攪拌1hr。反應(yīng)后固-液分離。將水合氧化鋁在120℃下烘干3hr，1000℃下焙燒2hr24min，用TEM電鏡測得粒子不大于80nm，BET表面積103.1269m2/g，孔容0.90ml/g，平均孔徑230.7837A。
上述實施例中所謂的溶劑油是指用作工業(yè)溶劑油的汽油。
實例1-6的結(jié)果列于表1。
表1
表1(續(xù))
權(quán)利要求
1.一種作催化劑載體用的納米級氧化鋁，其特征在于BET表面積大于100m2/g、孔容大于0.65ml/g、平均孔徑大于139A。
2.一種作催化劑載體用的納米級氧化鋁的制備方法，采用高純度有機醇鋁參加水解反應(yīng)，經(jīng)固液分離、烘干或焙燒等步驟制得納米級氧化鋁，其特征在于以烴類化合物或醇類化合物為分散相，水解溫度35℃～80℃，焙燒溫度120℃～1000℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種作催化劑載體用的納米級氧化鋁的制備方法，其特征在于所述的烴類化合物包括120號溶劑油、190號溶劑油、200號溶劑油。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種作催化劑載體用的納米級氧化鋁的制備方法，其特征在于所述的醇類化合物包括無水乙醇、甲醇、正丁醇、異丙醇。
全文摘要
一種作催化劑載體用的納米級氧化鋁及其制備方法,采用高純度有機醇鋁參加水解反應(yīng),經(jīng)固液分離、烘干或焙燒等步驟制得納米級氧化鋁,其特征在于,以烴類化合物或醇類化合物為分散相,水解溫度35℃～80℃,焙燒溫度120℃～1000℃。此方法所制載體是BET表面積大于100m
文檔編號C01F7/00GK1348836SQ0112468
公開日2002年5月15日 申請日期2001年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月4日
發(fā)明者連加松 申請人:連加松