一种以γ‑Al2O3为壳层的核壳型载体的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种以γ‑Al2O3为壳层的核壳型载体的制备方法，包括：将胶液涂覆在基材上，喷涂γ‑Al2O3粉末，300‑500℃焙烧。采用先包覆涂胶液再喷涂γ‑Al2O3粉末的步骤，可以使γ‑Al2O3粉末在基材表面均匀分布，有效的保证了γ‑Al2O3壳层厚度的均匀性；同时，本发明专利技术制备的以γ‑Al2O3为壳层的核壳型载体的机械强度明显增强，其可以达到170N/粒；与此同时，本发明专利技术制备的核壳型载体的γ‑Al2O3壳层具有较高的比表面积，其比表面积可达390g/m

A Al2O3 gamma core-shell carrier shell preparation method

The invention provides a method to prepare Al2O3 core-shell type gamma carrier shell includes: the glue is coated on the substrate, spraying gamma Al2O3 powder, 300 500 C roasting. The first coating liquid is sprayed coated Al2O3 powder gamma gamma steps can make the powder evenly distributed on the surface of the substrate Al2O3, effectively guarantee the uniformity of the gamma Al2O3 shell thickness; at the same time, the Al2O3 core-shell type gamma carrier shell mechanical strength prepared by the invention is significantly enhanced, the 170N/ can be achieved at the same time, the core-shell particles; the carrier prepared by the invention of the gamma Al2O3 shell has a high specific surface area, the surface area of up to 390g/m

【技术实现步骤摘要】
一种以γ-Al2O3为壳层的核壳型载体的制备方法
本专利技术涉及催化剂载体领域，具体涉及一种以γ-Al2O3为壳层的核壳型载体的制备方法。
技术介绍
随着化工业不断向着环保、节能和高效的方向发展。对催化剂的各项性能要求也不断提高。负载型催化剂以其催化活性高和选择性好而被广泛使用。其中以贵金属为活性组分的负载型催化剂应用最为广泛，特别是在石油化工中，贵金属负载型催化剂以其优异的催化性能广泛的应用在在气体纯化、原料加氢、裂解等工艺中。最常用的制备贵金属负载型催化剂的方法是，将贵金属活性组分通过浸渍、喷涂等方式，直接负载在比表面较大的载体上，然后通过焙烧，最终得到贵金属负载型催化剂。上述制备方法中，由于选用了比表面积较大的载体，而比表面积较大的载体其孔道较为丰富，这样就使得在负载的过程中，会有相当大的部分的贵金属渗入载体内部，而在载体内部的贵金属在催化过程中利用率很低，这样就造成了贵金属的浪费，而贵金属的价格昂贵，大大的增加了生产的成本。针对上述问题，人们对载体做了改进，设计出一种核壳型载体，其是在比表面积小的载体上包覆一层比表面积较大的材料，以此来降低比表面积较大的材料表面孔道的深度。γ-Al2O3以其比表面积大，且价格低廉来源广泛，而被广泛应用在壳层材料上，目前常规的制备方法，是将采用拟薄水铝石制成铝溶胶，再将基材浸渍在铝溶胶中，而后干燥焙烧，所述核壳型载体，但是上述方法容易造成壳层厚度不均匀，且机械强度差的问题。为此，中国专利CN101491778A一种薄壳型贵金属催化剂，其以氧化铝作为内核，采用以γ-Al2O3粉末作为涂层材料，将其与水、胶液和表面活性剂混合制成浆液，然后再将浆液喷涂在基材表面，在700-1200℃下焙烧，得到层状复合载体。上述技术方案中，直接采用以γ-Al2O3粉末胶液混合作为壳层材料，为了粘附强度，其只能采用很高的温度焙烧，我们知道γ相的氧化铝晶型存在的最高温度为600℃左右，如果温度过高，就会导致晶型改变，而在700-1200℃下，γ相的氧化铝的晶型会转换成比表面积很小的δ相或/和θ相，大大的降低了载体的比表面积，与此同时，上述专利公开的技术方案对载体的机械强度也没有改善。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的以γ-Al2O3为壳层的负载型载体中比表面积小，且机械强度低的缺陷，从而提供一种以γ-Al2O3为壳层的核壳型载体的制备方法。一种以γ-Al2O3为壳层的核壳型载体的制备方法，包括如下步骤：将胶液涂覆在基材上，得到载体前驱体，将γ-Al2O3粉末喷涂在所述载体前驱体上，焙烧，得到所述核壳型载体；其中，焙烧温度为300-500℃。优选的是，所述的制备方法中，还包括将硅溶胶、铝溶胶、田菁胶、羧甲基纤维素钠和水混合，得到所述胶液的步骤。优选的是，所述的制备方法中，在所述胶液中，SiO2、Al2O3、田箐胶、羧甲基纤维素钠和水的质量比为：(0.1-10)：(0.1-10)：(0.1-1)：(0.1-1)：100。优选的是，所述的制备方法中，在所述胶液中，SiO2、Al2O3、田箐胶、羧甲基纤维素钠和水的质量比为：0.5：1：0.2：0.5：100。优选的是，所述的制备方法中，还包括将γ-Al2O3粉末与黏土混合的步骤；所述粘土为红粘土、软质耐火粘土或凹凸棒土；所述粘土的颗粒度为300-500目。优选的是，所述的制备方法中，所述胶液浓度为0.5-2mol/L的硝酸溶液。优选的是，所述的制备方法中，所述胶液与所述基材的质量比为：(1-13)：25。优选的是，所述的制备方法中，所述γ-Al2O3的量为所述核壳型载体质量的2％-20％；所述γ-Al2O3粉末的粒度大于300目。优选的是，所述的制备方法中，所述基材为α-Al2O3、δ-Al2O3、θ-Al2O3或α-SiO2；所述基材为球形，直径为2-5mm；优选的是，所述的制备方法中，所述焙烧的时间为0.5-3h。本专利技术技术方案，具有如下优点：本专利技术提供了一种以γ-Al2O3为壳层的核壳型载体的制备方法，包括：将胶液涂覆在基材上，得到载体前驱体，将γ-Al2O3粉末喷涂在所述载体前驱体上，300-500℃焙烧，得到所述核壳型载体。采用先包涂胶液再喷涂γ-Al2O3粉末的步骤，可以使γ-Al2O3粉末在基材表面均匀分布，进而有效的保证了γ-Al2O3壳层厚度的均匀性，经试验验证，在负载活性金属铂时，在基材上未检测到有活性金属铂；同时，本专利技术制备的以γ-Al2O3为壳层的核壳型载体的机械明显增强，其可以达到170N/粒；与此同时，本专利技术制备的核壳型载体的γ-Al2O3壳层具有较高的比表面积，其比表面积可达390g/m2。除此之外，用本专利技术制备的核壳型载体制备而成的催化剂还具有较高的催化活性。具体实施方式下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。实施例1一种以γ-Al2O3为壳层的核壳型载体的制备方法，包括：(1)在室温下，将硅溶胶、铝溶胶、田菁胶、CMC(羧甲基纤维素钠)和水混合，搅拌均匀，得到胶液，其中，该胶液中，SiO2、Al2O3、田箐胶、CMC和水的质量比为0.1:0.1:1:0.1:100；(2)选取直径为2mm的球形α-Al2O3作为基材置于糖衣机中，以胶液和基材的质量比为1:25的量，将胶液喷洒到基材上，然后在糖衣机中滚动0.5h，使胶液均匀的包覆在基材外部，得到载体前驱体，向载体前驱体上喷洒γ-Al2O3粉末；其中，γ-Al2O3粉末的粒度为400目；(3)喷洒γ-Al2O3粉末后，在300℃下，焙烧3h，即得到载体A；其中，在载体A上，γ-Al2O3的量为载体A质量的2％。实施例2一种以γ-Al2O3为壳层的核壳型载体的制备方法，包括：(1)在室温下，将硅溶胶、铝溶胶、田菁胶、CMC和水混合，搅拌均匀，得到胶液，其中，该胶液中，SiO2、Al2O3、田箐胶、CMC和水的质量比为10:10:0.1:1:100；(2)选取直径为5mm的球形δ-Al2O3作为基材置于糖衣机中，以胶液和基材的质量比为13:25的量，将胶液喷洒到基材上，然后在糖衣机中滚动3h，使胶液均匀的包覆在基材外部，得到载体前驱体，向载体前驱体上喷洒γ-Al2O3粉末；其中，γ-Al2O3粉末的粒度为500目；(3)喷洒γ-Al2O3粉末后，在500℃下，焙烧0.5h，即得到载体B；其中，在载体B上，γ-Al2O3的量为载体B质量的20％。实施例3一种以γ-Al2O3为壳层的核壳型载体的制备方法，包括：(1)在室温下，将硅溶胶、铝溶胶、田菁胶、CMC和水混合，搅拌均匀，得到胶液，其中，该胶液中，SiO2、Al2O3、田箐胶、CMC和水的质量比为1:1:1:1:100；(2)选取直径为3mm的球形θ-Al2O3作为基材置于糖衣机中，以胶液和基材的质量比为7:25的量，将胶液喷洒到基材上，然后在糖衣机中滚动1h，使胶液均匀的包覆在基材外部，得到载体前驱体，向载体前驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以γ‑Al2O3为壳层的核壳型载体的制备方法，包括如下步骤：将胶液涂覆在基材上，得到载体前驱体，将γ‑Al2O3粉末喷涂在所述载体前驱体上，焙烧，得到所述核壳型载体；其中，焙烧温度为300‑500℃。

【技术特征摘要】
1.一种以γ-Al2O3为壳层的核壳型载体的制备方法，包括如下步骤：将胶液涂覆在基材上，得到载体前驱体，将γ-Al2O3粉末喷涂在所述载体前驱体上，焙烧，得到所述核壳型载体；其中，焙烧温度为300-500℃。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括将硅溶胶、铝溶胶、田菁胶、羧甲基纤维素钠和水混合，得到所述胶液的步骤。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述胶液中，SiO2、Al2O3、田箐胶、羧甲基纤维素钠和水的质量比为：(0.1-10)：(0.1-10)：(0.1-1)：(0.1-1)：100。4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，在所述胶液中，SiO2、Al2O3、田箐胶、羧甲基纤维素钠和水的质量比为：0.5：1：0.2：0.5：100。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新，王春艳，成峻青，
申请(专利权)人：北京三聚环保新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11