具有特定孔特性的氧化铝制造技术

本发明专利技术涉及一种具有特定孔特性和良好的热稳定性的氧化铝。该氧化铝的特征还在于该氧化铝具有高堆积密度。该氧化铝在空气中在1100℃下煅烧5小时后具有：在0.50与0.75mL/g之间、更特别地在0.50与0.70mL/g之间的尺寸在5nm与100nm之间的孔的范围内的孔体积；以及小于或等于0.20mL/g、更特别地小于或等于0.15mL/g、或者甚至小于或等于0.10mL/g的尺寸在100nm与1000nm之间的孔的范围内的孔体积。1000nm之间的孔的范围内的孔体积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有特定孔特性的氧化铝
[0001]本专利申请要求2019年11月29日提交的第19315153.7号和第19315155.2号欧洲专利申请的优先权，其内容全部通过援引并入本申请。在本专利申请的文本与法国专利申请的文本之间的不一致影响术语或表述的清晰度的情况下，应该仅参考本专利申请。
[0002]本专利技术涉及一种具有特定孔特性和良好的热稳定性的氧化铝。该氧化铝的特征还在于该氧化铝具有高堆积密度。


[0003]使用氧化铝制备机动车污染控制催化剂用于转化由汽油或柴油热机排放的污染物是已知的实践。氧化铝被用作贵金属、尤其是铂、钯和/或铑的载体。氧化铝还可以与其他催化剂组分组合，所述组分取决于催化剂和预期的应用(柴油或汽油污染控制)。在存在于催化剂中的其他常见组分中，可以提及稀土金属氧化物，如铈氧化物或混合的铈锆氧化物，其用作汽油发动机催化剂(三效催化剂(TWC)或汽油颗粒过滤器(GPF))中的具有氧迁移性的材料。氧化铝也可以与沸石组合，例如，沸石用作柴油催化剂的碳氢化合物捕集器，或与沸石(与铜和/或铁交换)一起用于用氨催化还原氮氧化物和氨的(SCR)的催化剂以还原由柴油发动机排放的NO
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[0004]技术问题
[0005]对于所有这些机动车污染控制应用，需要氧化铝的热稳定性是高的，因为这使得能够保持催化剂随着时间的有效性，即保持对气态污染物的良好转化。术语“热稳定性”意指在高温下热处理后保持高的比表面积。表征氧化铝的热稳定性的简单且常用的方法包括在高温下例如在1200℃下在空气中热处理5小时后测量其比表面积。
[0006]机动车污染控制催化剂的制备总体上涉及将基于氧化铝的悬浮液沉积或涂覆在基材或整料上。本专利技术的氧化铝适用于制备具有低粘度的悬浮液，这使得能够制备具有高比例的氧化铝的悬浮液。此外，本专利技术的氧化铝的高密度有利于氧化铝粉末的处理。
[0007]通常，氧化铝的热稳定性与氧化铝的孔体积部分有关。通过增加该孔体积，热稳定性一般会有所增加。然而，在制备催化剂的过程期间，孔体积的增加会导致氧化铝密度的显著降低以及氧化铝悬浮液的粘度的增加。
[0008]为了解决这一问题，已经观察到，本专利技术的氧化铝的特定孔隙率使得能够获得高热稳定性和高堆积密度两者。
技术背景
[0009]US 4 154 812描述了一种用于制备氧化铝的方法。该方法不包括步骤(e)。
附图说明
[0010]图1/1示出了本专利技术的实例的氧化铝的衍射图。可以观察到，该氧化铝具有结晶氧化铝的特征峰。
Chemical Society[美国化学会会志],60,309(1938)”中进行了描述。可以遵循标准ASTM D 3663
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03的推荐。除非另外指明，否则给定温度和给定持续时间的煅烧对应于在空气中在恒温阶段下在指定的持续时间内的煅烧。
[0029]本专利技术的氧化铝可以由通式Al2O3表示。
[0030]氧化铝可以包含残留钠。残留钠的含量可以是按重量计小于或等于0.50％、或者甚至按重量计小于或等于0.15％。钠含量可以是大于或等于50ppm。此含量可以在50与900ppm之间、或者甚至在100与800ppm之间。此含量表示为Na2O相对于氧化铝的总重量的重量。因此，对于残留钠含量为0.15％的氧化铝，认为每100g的氧化铝有0.15g的Na2O。用于确定在此浓度范围内的钠含量的方法对于本领域技术人员是已知的。可以使用例如电感耦合等离子体光谱技术。
[0031]氧化铝可以包含残留硫酸盐。残留硫酸盐的含量可以是按重量计小于或等于1.00％、或者甚至按重量计小于或等于0.20％、或者还甚至按重量计小于或等于0.10％。硫酸盐含量可以是大于或等于50ppm。此含量可以在100与1500ppm之间、或者甚至在400与1000ppm之间。此含量表示为硫酸盐相对于氧化铝的总重量的重量。因此，对于残留硫酸盐含量为0.50％的氧化铝，认为每100g的氧化铝有0.50g的SO4。用于确定在此浓度范围内的硫酸盐含量的方法对于本领域技术人员是已知的，例如电感耦合等离子体光谱技术。也可使用微量分析技术。Horiba EMIA 320
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V2型的微量分析装置是可适用的。
[0032]氧化铝还可能含有除钠和硫酸盐以外的杂质，例如基于硅、钛或铁的杂质。每种杂质的比例总体上按重量计小于0.07％(≤0.07％)、或者甚至按重量计小于0.05％(≤0.05％)。
[0033]本专利技术的氧化铝的特征在于特定的孔隙率。因此，该氧化铝具有以下两种孔隙率特性中的至少一种：
[0034]第一特性：
[0035]‑
在0.60与0.85mL/g之间、更特别地在0.60与0.80mL/g之间的尺寸在5nm与100nm之间的孔的范围内的孔体积；以及
[0036]‑
小于或等于0.20mL/g、更特别地小于或等于0.15mL/g、或者甚至小于或等于0.10mL/g、或者甚至小于或等于0.05mL/g的尺寸在100nm与1000nm之间的孔的范围内的孔体积；
[0037]第二特性：在空气中在1100℃下煅烧5小时后：
[0038]‑
在0.50与0.75mL/g之间、更特别地在0.50与0.70mL/g之间的尺寸在5nm与100nm之间的孔的范围内的孔体积；以及
[0039]‑
小于或等于0.20mL/g、更特别地小于或等于0.15mL/g、或者甚至小于或等于0.10mL/g、或者甚至小于或等于0.05mL/g的尺寸在100nm与1000nm之间的孔的范围内的孔体积；
[0040]氧化铝还可以通过以下两种孔隙率特性中的至少一种来定义：
[0041]■
第一特性：
[0042]‑
在0.60与0.85mL/g之间的尺寸在5nm与100nm之间的孔的范围内的孔体积；以及
[0043]‑
小于或等于0.20mL/g的尺寸在100nm与1000nm之间的孔的范围内的孔体积；以及
[0044]和/或
[0045]■
第二特性：在空气中在1100℃下煅烧5小时后：
[0046]‑
在0.50与0.75mL/g之间的尺寸在5nm与100nm之间的孔的范围内的孔体积；以及
[0047]‑
小于或等于0.20mL/g的尺寸在100nm与1000nm之间的孔的范围内的孔体积。
[0048]本专利申请中所述的氧化铝可以具有以上提及的两种特性中的至少一种，应理解的是其可以同时具有两种特性。
[0049]此外，氧化铝可以具有高的比表面积。氧化铝可以具有在100与200m2/g之间、更特别地在150与200m2/g之间的BET比表面积。此比表面积可以大于或等于120m2/g，优选地大于或等于140m2/g。此比表面积还可以在100与140m2/g之间，或者甚至在100与120m2/g之间。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种氧化铝，其特征在于以下两种孔隙率特性中的至少一种：
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第一特性：
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在0.60与0.85mL/g之间的尺寸在5nm与100nm之间的孔的范围内的孔体积；以及
‑
小于或等于0.20mL/g的尺寸在100nm与1000nm之间的孔的范围内的孔体积；和/或
■
第二特性：在空气中在1100℃下煅烧5小时后：
‑
在0.50与0.75mL/g之间的尺寸在5nm与100nm之间的孔的范围内的孔体积；以及
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小于或等于0.20mL/g的尺寸在100nm与1000nm之间的孔的范围内的孔体积；这些孔体积通过汞孔隙率测定技术确定。2.如权利要求1所述的氧化铝，其特征在于，对于该第一特性，尺寸在5nm与100nm之间的孔的范围内的孔体积在0.60与0.80mL/g之间。3.如权利要求1或2所述的氧化铝，其特征在于，对于该第二特性，尺寸在5nm与100nm之间的孔的范围内的孔体积在0.50与0.70mL/g之间。4.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其特征在于，对于该第一特性，尺寸在100nm与1000nm之间的孔的范围内的孔体积小于或等于0.15mL/g、或者甚至小于或等于0.10mL/g、或者还甚至小于或等于0.05mL/g。5.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其特征在于，对于该第二特性，尺寸在100nm与1000nm之间的孔的范围内的孔体积小于或等于0.15mL/g、或者甚至小于或等于0.10mL/g、或者还甚至小于或等于0.05mL/g。6.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其具有在100与200m2/g之间、更特别地在150与200m2/g之间的BET比表面积。7.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其具有大于或等于120m2/g的BET比表面积。8.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其具有大于或等于140m2/g的BET比表面积。9.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其在空气中在1100℃下煅烧5小时后具有在70与100m2/g之间的BET比表面积。10.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其具有在0.25g/cm3与0.55g/cm3之间、更特别地在0.40g/cm3与0.55g/cm3之间的堆积密度。11.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其具有严格地大于1.05mL/g的总孔体积，该孔体积使用汞孔隙率测定技术确定。12.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其具有至少1.10mL/g的总孔体积，该孔体积使用汞孔隙率测定技术确定。13.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其具有至少1.20mL/g的总孔体积，该孔体积使用汞孔隙率测定技术确定。14.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其具有不超过2.40mL/g的总孔体积，该孔体积使用汞孔隙率测定技术确定。15.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其在1100℃下煅烧5小时后具有至少0.90mL/g的总孔体积，该孔体积使用汞孔隙率测定技术确定。16.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其在1100℃下煅烧5小时后具有至少1.10mL/g的总孔体积，该孔体积使用汞孔隙率测定技术确定。
17.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其在1100℃下煅烧5小时后具有至少1.20mL/g的总孔体积，该孔体积使用汞孔隙率测定技术确定。18.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其在1100℃下煅烧5小时后具有不超过1.80mL/g的总孔体积，该孔体积使用汞孔隙率测定技术确定。19.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其特征在于，对于该第一特性，尺寸在100nm与1000nm之间的孔的范围内的孔体积小于或等于0.05mL/g。20.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其特征在于，对于该第二特性，尺寸在100nm与1000nm之间的孔的范围内的孔体积小于或等于0.05mL/g，该孔体积是在空气中在1100℃下煅烧5小时后确定的。21.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其特征在于，D50在2.0μm与80.0μm之间，D50表示通过激光粒度分析仪获得的按体积计的粒度分布的中值。22.如前述权利要求之一所述的氧化铝，其特征在于，D90小于或等于150.0μm、更特别地小于或等于100.0μm，D90表示其中90％的颗粒的尺寸小于D90的尺寸，D90是由通过激光粒度分析仪获得的按体积计的粒度分布确定的。23.如权利要求21所述的氧化铝，其特征在于，D50在15.0μm与80.0μm之间、或者甚至在20.0μm与60.0μm之间。24.如权利要求23所述的氧化铝，其特征在于，D90在40.0μm与150.0μm之间、或者甚至在50.0μm与100.0μm之间，D90表示其中90％的颗粒的尺寸小于D90的尺寸，D90是由通过激光粒度分析仪获得的按体积计的粒度分布确定的。25.如权利要求23或24所述的氧化铝，其特征在于，堆积密度在0.40与0.55g/cm3之间。26.如权利要求23至25之一所述的氧化铝，其特征在于，总孔体积在1.05(不包括该值)与1.80mL/g之间。27.如权利要求26所述的氧化铝，其特征在于，总孔体积在1.20与1.80mL/g之间。28.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：罗地亚经营管理公司，
类型：发明
国别省市：