本发明专利技术提供了一种具有高热稳定性的磷改性介孔氧化铝的制备方法，包括以下步骤：浸渍：将氧化铝前驱体加入等体积浸渍液中进行浸渍，所述浸渍液为pH值为4‑7的磷物种前驱体的水溶液；干燥：将浸渍后的的固状物质在80‑120℃进行干燥；煅烧：将干燥后的固状物质进行程序升温煅烧，得到磷改性介孔氧化铝。上述技术方案采用电荷增强的等体积浸渍法对磷改性介孔氧化铝的制备方法进行改性，氧化铝载体在加入在浸渍液后表面质子化，并与浸渍液中带负电荷的磷物种前驱体，二者之间产生强相互作用，进而磷物种高度分散在氧化铝表面，使所制备出的介孔氧化铝具有高热稳定性。同时，本发明专利技术制备方法简便，材料简便易得，适用范围广，有极大的推广价值。
A phosphorus modified mesoporous alumina with high thermal stability and its preparation method
【技术实现步骤摘要】
一种具有高热稳定性的磷改性介孔氧化铝及其制备方法
本专利技术涉及材料化学领域，特别涉及一种具有高热稳定性的磷改性介孔氧化铝及其制备方法。
技术介绍
氧化铝因其具有较大的比表面积、良好的热稳定性和可调控的孔结构而在催化和吸附等多个领域具有广泛应用，尤其在多相催化领域作为催化剂载体。但是目前的研究表明，氧化铝作为催化剂载体在高温阶段(>800℃左右)容易通过由γ相向α相的转变促使载体孔坍塌、表面积急剧下降使催化剂的烧结和失活。目前氧化铝热稳定性的提高通常通过制备方法的改进以及其它元素的掺杂实现。研究表明，元素掺杂如La、Ce、Ba等金属元素在提高氧化铝的热稳定性的同时能够调节金属-载体相互作用强度，改善催化剂的性能。除了金属元素的掺杂，非金属元素P同样能够有效提高氧化铝热稳定性能，且相比于金属元素掺杂，P价态更为丰富，并且能够调节氧化铝的酸碱性质，从而引起研究者们的广泛兴趣。目前在氧化铝上掺杂磷的方式主要有等体积浸渍法、AlP水解法、溶胶-凝胶法，使用较为广泛的是等体积浸渍法，它能使磷物种分散在氧化铝表面，在高温环境下磷物种与氧化铝产生强相互作用，能够有效维持氧化铝的比表面积，提高氧化铝的热稳定性。但是普通浸渍法加入磷物种后干燥过程后磷容易发生自聚集焙烧后形成块状AlPO4氧化物，影响氧化铝热稳定性能的提高。因此，仍需进一步改进磷改性氧化铝的制备方法。
技术实现思路
为此，针对目前磷改性氧化铝制备方法中磷物种不能在氧化铝载体上高分散的问题，本专利技术采用电荷增强的等体积浸渍法提供了一种具有高热稳定性的磷改性介孔氧化铝的制备方法，通过调节浸渍液酸碱度使氧化铝载体表面质子化，并与浸渍液中带负电荷的磷物种前驱体，二者之间强静电相互作用促使磷物种高度分散在氧化铝表面，有效提高介孔氧化铝的热稳定性；此外，该制备过程简便。本专利技术的第一个方面，专利技术人提供了一种具有高热稳定性的磷改性介孔氧化铝的制备方法，包括以下步骤：浸渍：将氧化铝前驱体加入等体积浸渍液中进行浸渍，所述浸渍液为pH值为4-7的磷物种前驱体的水溶液；干燥：将浸渍后的固状物质在80-120℃进行干燥；煅烧：将干燥后的固状物质进行程序升温煅烧，得到磷改性介孔氧化铝。本专利技术的第二个方面，专利技术人提供了由本专利技术第一个方面所制备的磷改性介孔氧化铝。区别于现有技术，上述技术方案采用电荷增强的等体积浸渍法对磷改性介孔氧化铝的制备方法进行改性，氧化铝载体在加入经酸碱度调节的浸渍液后表面质子化，并与浸渍液中带负电荷的磷物种前驱体，二者之间产生强相互作用，进而磷物种高度分散在氧化铝表面，使所制备出的介孔氧化铝具有高热稳定性。同时，本专利技术制备方法简便，材料简便易得，适用范围广，有极大的推广价值。附图说明图1为本专利技术实施例1-4的磷改性介孔氧化铝的广角XRD谱图；图2是本专利技术实施例5-8的磷改性介孔氧化铝的广角XRD谱图；图3为是本专利技术实施例1-4的磷改性介孔氧化铝的N2吸附-脱附等温线。具体实施方式下面详细说明本专利技术的一种具有高热稳定性的磷改性介孔氧化铝及其制备方法。首先，说明本专利技术的第一个方面的一种具有高热稳定性的磷改性介孔氧化铝的制备方法，包括以下步骤：浸渍：将氧化铝前驱体加入等体积浸渍液中进行浸渍，所述浸渍液为pH值为4-7的磷物种前驱体的水溶液；干燥：将浸渍后的固状物质在80-120℃进行干燥；煅烧：将干燥后的固状物质进行程序升温煅烧，得到磷改性介孔氧化铝。进一步地，所述浸渍步骤中，磷元素的摩尔量为铝元素和磷元素总摩尔量1-10％。进一步地，所述浸渍步骤，所述磷物种前驱体为：H3PO4、(NH4)H2PO4、(NH4)2HPO4、(NH4)3PO4、(NH4)H2PO2中的一种或几种。进一步地，所述磷物种前驱体为：H3PO4、(NH4)H2PO4、(NH4)3PO4、(NH4)H2PO2中的一种或几种。进一步地，所述浸渍步骤，浸渍时间为6-24h，浸渍温度为20-30℃。进一步地，所述浸渍步骤，所述磷物种前驱体的水溶液的pH值，通过酸度调节剂进行调节，所述酸度调节剂包括：0.1mol/LHNO3溶液、0.1mol/LHCl溶液和0.2mol/L柠檬酸溶液。进一步地，所述干燥步骤，干燥时间为12-24h。进一步地，所述煅烧步骤，所述程序升温煅烧的步骤包括：首段煅烧：以1-5℃/min的升温速率由室温升至500℃后，煅烧1-4h，末段煅烧：以5-10℃/min的升温速率，由500℃升至800-1000℃后煅烧2-6h。本实施方式中的氧化铝前驱体通过溶胶-凝胶法制备，在其他实施方式中，氧化铝前驱体也可以通过其他方式进行制备。其次，说明本专利技术的第二个方面，由本专利技术第一个方面所制备的磷改性介孔氧化铝。为详细说明技术方案的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例详予说明。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。实施例1-20的磷改性介孔氧化铝均按照下述方法进行制备：浸渍液制备：将磷物种前驱体溶于水，加入酸度调节剂，调节浸渍液的pH值；浸渍：将氧化铝前驱体加入等体积浸渍液中进行浸渍，干燥：将浸渍后的固状物质在80-120℃烘箱恒温干燥12-24h；煅烧：在流动空气中，将干燥后的固状物质以2℃/min的升温速率升至500℃煅烧4h，再以5℃/min的升温速率升温至末段煅烧温度，煅烧后制得磷改性介孔氧化铝。制备中，磷改性介孔氧化铝主要反应参数包括：磷前驱体的种类、磷元素的摩尔百分含量P/(P+Al)、酸度调节剂种类、浸渍液的pH值、浸渍时间、末段煅烧温度、末段煅烧时间，均按照表1中实施例1-20所示参数进行：表1实施例1-20所提供的磷改性介孔氧化铝主要反应参数实施例21将0.070mLH3PO4溶于水，加入0.1mol/LHNO3调节浸渍液pH＝4，1g氧化铝前驱体加入浸渍液，室温浸渍6h后在80℃烘箱恒温干燥24h后，以1℃/min的升温速率升至500℃煅烧1h，以10℃/min的升温速率升至800℃煅烧2h制得磷改性介孔氧化铝。实施例22将0.1188g(NH4)H2PO4溶于水，加入0.1mol/LHNO3调节浸渍液pH＝6，1g氧化铝前驱体加入浸渍液，室温浸渍24h后在120℃烘箱恒温干燥12h后，以5℃/min的升温速率升至500℃煅烧2h，8℃/min的升温速率升至800℃煅烧4h制得磷改性介孔氧化铝。实施例23将0.1364g(NH4)2HPO4溶于水，加入0.1mol/LHNO3调节浸渍液pH＝7，1g氧化铝前驱体加入浸渍液，室温浸渍20h后在80℃烘箱恒温干燥20h后，以7℃/min的升温速率升至500℃煅烧2h，6℃/min的升温速率升至800℃煅烧6h制得磷改性介孔氧本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有高热稳定性的磷改性介孔氧化铝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n浸渍：将氧化铝前驱体加入等体积的浸渍液中进行浸渍，所述浸渍液为pH值为4-7磷物种前驱体的水溶液；/n干燥：将浸渍后的固状物质在80-120℃进行干燥；/n煅烧：将干燥后的固状物质进行程序升温煅烧，得到磷改性介孔氧化铝。/n
【技术特征摘要】
1.一种具有高热稳定性的磷改性介孔氧化铝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
浸渍：将氧化铝前驱体加入等体积的浸渍液中进行浸渍，所述浸渍液为pH值为4-7磷物种前驱体的水溶液；
干燥：将浸渍后的固状物质在80-120℃进行干燥；
煅烧：将干燥后的固状物质进行程序升温煅烧，得到磷改性介孔氧化铝。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浸渍步骤中，磷元素的摩尔量为铝元素和磷元素总摩尔量1-10％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浸渍步骤，所述磷物种前驱体为：H3PO4、(NH4)H2PO4、(NH4)2HPO4、(NH4)3PO4、(NH4)H2PO2中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述浸渍步骤，所述磷物种前驱体为：H3PO4、(NH4)H2PO4、(NH4)3PO4、(NH4)H2PO2中的一种或几种。
【专利技术属性】
技术研发人员：洪碧绿，黄飞，张钰滢，雷美寰，
申请(专利权)人：福建师范大学泉港石化研究院，
类型：发明
国别省市：福建;35
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