一种氧化铝，其制备方法及含有该氧化铝的催化剂技术

本发明专利技术提供了一种氧化铝，其经900℃空气焙烧处理1‑6h后，低温氮气吸附所测得的总孔容≥1.25cm

An alumina, a preparation method thereof and a catalyst containing the alumina

The present invention provides an alumina with a total pore volume of more than 1.25 cm measured by nitrogen adsorption at low temperature after air roasting at 900 C for 1_6 H.

【技术实现步骤摘要】
一种氧化铝，其制备方法及含有该氧化铝的催化剂
本专利技术涉及改性催化剂
，具体涉及一种耐高温大孔容氧化铝，该氧化铝的制备方法，以及含有该氧化铝的催化剂。
技术介绍
在高温催化领域，通常采用氧化铝作为催化剂载体。载体需要提供一定的表面负载活性组分，很好地将活性组分均匀分散在其上，这就对载体的孔结构提出了很高的要求。氧化铝载体的孔可分为三种类型：1)一次粒子晶粒间孔，主要是氧化铝原料晶粒的脱水孔，基本是1～2nm大小的平行板面间缝隙；2)氧化铝原料二次粒子间孔，在煅烧中随水分的逸出和晶相变化而改变，为数十纳米以上的孔；3)造孔剂和载体成型时产生的缺陷孔和大孔。因此，不同种类和粒径的氧化铝原料配比，造孔剂的用量以及成型方式和煅烧制度等都会对催化剂载体的孔结构和物理性能造成影响，进而影响催化剂的性能。但是，现有的市售氧化铝材料在高温下往往由于比表面积、孔容不足够大，或耐高温性能不佳，导致反应中其比表面及孔道大幅塌缩，催化剂主活性成分被覆盖或烧结，从而导致催化剂过快失活。因此，需要采用一种在高温下仍然具有较大孔容的氧化铝作为催化剂载体，使其制备得到的催化剂具备良好的催化活性和较长的使用寿命。鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种氧化铝，该氧化铝耐高温，并具有较大的孔容。本专利技术的第二目的在于提供上述氧化铝的制备方法。本专利技术的第三目的在于提供含有上述氧化铝的催化剂。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术涉及一种氧化铝，其由纯氧化铝构成，除Al、O、H外不含其它掺杂元素；所述氧化铝经900℃空气焙烧处理1-6h后，低温氮气吸附所测得的总孔容≥1.25cm3/g。本专利技术还涉及所述氧化铝的制备方法，包括以下步骤：(1)将可溶性铝盐溶于水得到前驱物溶液，在10-90℃条件下向所述前驱物溶液中加入沉淀剂和造孔剂生成氢氧化铝沉淀，在沉淀过程中控制pH值为5.0-9.0，之后将沉淀进行过滤、洗涤，所得滤饼即为固体物料A；(2)将有机胺溶于水得到溶液B，所述有机胺与所述可溶性铝盐的摩尔比为(0.06-0.2):1；(3)将步骤(1)所述固体物料A充分分散于步骤(2)所述溶液B中，搅拌30-240min，过滤，得到滤饼即为固体物料C；(4)将步骤(3)所述固体物料C进行干燥后，在400-1200℃下焙烧1-24h，即得所述的氧化铝。优选地，步骤(1)中，所述可溶性铝盐选自铝酸钠、铝酸钾、氯化铝、硝酸铝、硫酸铝、含铝醇盐中的至少一种。优选地，步骤(1)中，所述沉淀剂为酸液或碱液；所述酸液选自盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、甲酸、柠檬酸、高氯酸、草酸、碳酸中的至少一种；所述碱液选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸铵、碳酸氢铵中的至少一种。优选地，步骤(1)中，将造孔剂与所述沉淀剂混合后再向所述前驱物中滴加，所述造孔剂为可燃尽含碳材料，选自石油焦、碳粉、石墨、聚乙烯、聚丙烯、松香和凡士林中的至少一种，优选石油焦、石墨或凡士林，更优选石油焦，最优选粒度为0-200μm的石油焦。所述造孔剂与所述可溶性铝盐的质量之比为1:(10-100)。优选地，步骤(2)中，所述有机胺选自三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三异丙胺、正丁胺、吡咯烷、己二胺中的至少一种。优选地，步骤(2)中，还向所述有机胺中添加低碳醇，所述有机胺与所述低碳醇的质量之比为(57-375):(10-110)。优选地，所述低碳醇选自乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、正戊醇中的至少一种。优选地，步骤(2)中，还向所述有机胺中添加聚乙二醇，所述有机胺与所述聚乙二醇的质量之比为(57-375):(20-50)。优选地，所述聚乙二醇的分子量为1000-10000。优选地，步骤(3)中，在进行搅拌之后，还在150-250℃、2-15atm条件下进行水热处理1-24h。优选地，步骤(4)中，所述焙烧采用一较高温度和一较低温度搭配，较高温度Th为700-1100℃并保温1-12小时，优选为800-900℃；较低温度Tl为Th的50-70％并保温1-12小时，优选Tl为400～550℃。本专利技术还涉及一种催化剂，至少包括：1)前述的氧化铝或通过前述的方法制备得到的氧化铝；2)结合在所述氧化铝上的主活性成分，所述主活性成分包含以下元素中的至少一种或以任意比例组合的多种：Pd、Pt、Rh、Ru、Ir、Au、Ag、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cr、V、Mn、W、Mo、Zr、La、Sm、Ce、Nd、Ba、Y、Mg、Na、K、Ca、Cs、Sn、In、Ga、Nb、Tc。优选地，所述催化剂为机动车尾气催化剂，包括：汽油车尾气催化剂、柴油车尾气催化剂、摩托车尾气催化剂、压缩天然气机车尾气催化剂。优选地，所述汽油车尾气催化剂包括：三效催化剂(TWC)、四效催化剂(FWC)。优选地，所述柴油车尾气催化剂包括：柴油氧化催化剂(DOC)、催化型烟灰过滤器(CSF)、贫燃氮氧化合物阱(LNT)、氨氧化催化剂(AMOX)。优选地，所述催化剂为挥发性有机物(VOCs)净化催化剂。优选地，所述催化剂为加氢裂化催化剂。本专利技术的有益效果：本专利技术制备的氧化铝具有较好的耐高温性，以及较大的孔容。将其作为催化剂载体制备得到的催化剂具有较大的活性，使用寿命也相应延长。在优选的方案中，选择了一较高温度和一较低温度搭配进行焙烧，在较高温度下焙烧使氧化铝晶化，此时的氧化铝可以使用但性能较差。但在较高温度下焙烧前后安排一次在较低温度下焙烧的过程，可以使氧化铝的性能有所改善。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。本专利技术实施例涉及一种氧化铝，其由纯氧化铝构成，除Al、O、H外不含其它掺杂元素。该氧化铝经900℃空气焙烧处理1-6h后，低温氮气吸附所测得的总孔容≥1.25cm3/g。通常状态下，γ氧化铝在800℃以上会转晶为δ和θ氧化铝，比表面与孔容会有一定塌缩，而进一步在>900℃焙烧后，目前市场上大多数γ氧化铝都会转晶为α氧化铝，面临催化剂或载体功能的完全丧失。而本专利技术提供的氧化铝在900℃空气焙烧处理后仍具有较大的孔容，能够满足催化工艺的应用要求。本专利技术实施例还涉及上述氧化铝的制备方法，包括以下步骤：步骤(1)：将可溶性铝盐溶于水得到前驱物溶液，在10-90℃条件下向前驱物溶液中加入沉淀剂和造孔剂生成氢氧化铝沉淀，在沉淀过程中控制pH值为5.0-9.0，之后将沉淀进行过滤、洗涤，所得滤饼即为固体物料A。进一步地，可溶性铝盐选自铝酸钠、铝酸钾、氯化铝、硝酸铝、硫酸铝、含铝醇盐中的至少一种。进一步地，沉淀剂为酸液或碱液。其中，酸液选自盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、甲酸、柠檬酸、高氯酸、草酸、碳酸中的至少一种。碱液选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸铵、碳酸氢铵中的至少一种。进一步地，步骤(1)中可以将造孔剂与沉淀剂混合后，再向铝盐溶液中滴加以形成氢氧化铝沉淀。其中，造孔剂为可燃尽含碳材料，选自石油焦、碳粉、石墨、聚乙烯、聚丙烯、松香和凡士林中的至少一种，优选石油焦、石墨或凡士林，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化铝，其特征在于，其由纯氧化铝构成，除Al、O、H外不含其它掺杂元素；所述氧化铝经900℃空气焙烧处理1‑6h后，低温氮气吸附所测得的总孔容≥1.25cm3/g。

【技术特征摘要】
1.一种氧化铝，其特征在于，其由纯氧化铝构成，除Al、O、H外不含其它掺杂元素；所述氧化铝经900℃空气焙烧处理1-6h后，低温氮气吸附所测得的总孔容≥1.25cm3/g。2.根据权利要求1所述的氧化铝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将可溶性铝盐溶于水得到前驱物溶液，在10-90℃条件下向所述前驱物溶液中加入沉淀剂和造孔剂生成氢氧化铝沉淀，在沉淀过程中控制pH值为5.0-9.0，之后将沉淀进行过滤、洗涤，所得滤饼即为固体物料A；(2)将有机胺溶于水得到溶液B，所述有机胺与所述可溶性铝盐的摩尔比为(0.06-0.2):1；(3)将步骤(1)所述固体物料A充分分散于步骤(2)所述溶液B中，搅拌30-240min，过滤，得到滤饼即为固体物料C；(4)将步骤(3)所述固体物料C进行干燥后，在400-1200℃下焙烧1-24h，即得所述的氧化铝。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述可溶性铝盐选自铝酸钠、铝酸钾、氯化铝、硝酸铝、硫酸铝、含铝醇盐中的至少一种；所述沉淀剂为酸液或碱液；所述酸液选自盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、甲酸、柠檬酸、高氯酸、草酸、碳酸中的至少一种；所述碱液选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸铵、碳酸氢铵中的至少一种；优选所述造孔剂为可燃尽含碳材料，选自石油焦、碳粉、石墨、聚乙烯、聚丙烯、松香和凡士林中的至少一种；所述造孔剂与所述可溶性铝盐的质量之比为1:(10-100)。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述有机胺选自三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三异丙胺、正丁胺、吡咯烷、己二胺中的至少一种；优选地，步骤(2)中，还向所述有机胺中添加低碳醇，所述有机胺与所述低碳醇的质量之比为(57-375):(10-110)；优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈淼，
申请(专利权)人：宁波盈诺新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33