一种提高拟薄水铝石负载催化剂负载量的方法技术

本发明专利技术提供了一种提高拟薄水铝石负载催化剂负载量的方法，包括以下步骤：S1.将铝盐和第一添加剂添加至混合溶剂中，得到混合溶液A；S2.50℃磁力搅拌下，在S1所得的混合溶液A中分三次逐滴滴加草酸溶液得到溶胶；S3.将氢氧化铝溶于水中，然后加入第二添加剂继续搅拌得到混合溶液B；S4.将S2所得的溶胶超临界流体干燥成粉后添加至S3所得的混合溶液B中，搅拌均匀后置于反应釜中进行水热反应，得到反应产物；S5.将S4得到的反应产物离心、洗涤、煅烧即制得拟薄水铝石；本发明专利技术所得拟薄水铝石的比表面积不小于400m2/g，高温下的孔径收缩率在5％以内。内。

【技术实现步骤摘要】
一种提高拟薄水铝石负载催化剂负载量的方法


[0001]本专利技术属于精细化工合成领域，具体涉及一种提高拟薄水铝石负载催化剂负载量的方法。

技术介绍

[0002]拟薄水铝石(pseudoboehmite)是一种组成不确定、结晶不完整、因而性能可控的化学品氧化铝，化学式为γ
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AlOOH
·
nH2O(n＝0.08～0.62)。它无毒、无味，呈白色胶体(湿品)或粉末(干粉)，具有网状空间结构，有较大的空隙、发达的比表面积、酸性环境下具有触变性等。目前在石油化工领域用活性氧化铝作催化剂载体，而活性氧化铝大多是通过煅烧拟薄水铝石获得，因此拟薄水铝石的形貌和粒径决定了氧化铝的形貌和比表面积。
[0003]作为氧化铝催化剂载体原料的拟薄水铝石一般由如下方法进行制备：(1)碱沉淀法，即酸化铝盐与碱中和，用碱从酸化铝盐溶液沉淀出一水合氧化铝，再通过老化、洗涤、煅烧等过程得到拟薄水铝石产品，该法常被称为碱沉淀(酸法)，如氨水中和三氯化铝的方法；(2)酸沉淀法，即强酸或强酸的铝盐中和铝酸盐，先用酸从铝酸盐溶液中沉淀出一水合氧化铝，再通过老化、洗涤、煅烧等过程得到拟薄水铝石产品，常被称为酸沉淀(碱法)，如CO2气体或硫酸铝中和偏铝酸钠的方法；(3)烷氧基铝水解法，将烷氧基铝与水发生水解反应生成一水合氧化铝，再经老化、过滤、干燥得到拟薄水铝石产品。由此可见，拟薄水铝石的制备过程一般都由晶粒生成(中和沉淀或者水解过程)、晶粒生长(老化过程)、洗涤、煅烧等过程组成。因此，晶粒生成、晶粒生长的工艺条件会对晶粒生成的数量和生长速度产生影响，各种拟薄水铝石的制备工艺都提出了各自的工艺条件和改进方法，以达到控制产品孔容和比表面积等物理性质的目的。
[0004]具体地，如专利CN 103787387B公开了一种拟薄水铝石的制备方法，通过使用葡萄糖酸、葡萄糖酸的碱金属盐来提高偏铝酸钠溶液稳定性的方法，延长了偏铝酸钠溶液的稳定时间，所制备的拟薄水铝石比表面积最大达到315m2/g。再如CN1861524公开了一种生产拟薄水铝石制备工艺，在含三氧化铝60
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180克/升的铝酸钠溶液中加入6
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18克三聚氰胺(CA)为扩孔剂溶解过滤后和含三氧化铝20
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40克/升的酸化铝盐溶液成胶；成胶温度为50
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90℃，成胶pH值为6.5
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8.5，固液分离，过滤洗涤烘干附着的水，在320
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350℃下焙烧转晶4
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10小时，粉碎即得拟薄水铝石成品，比表面积最大达到331m2/g。再如CN200610019438.X一种大孔容、高比表面的拟薄水铝石的制备方法，其以SB粉作为晶种，加入铝酸钠溶液中进行水热分解，经过冷却、真空抽滤、洗涤至中性、用乙醇洗涤、煅烧的工序后得到拟薄水铝石，其制备出比表面积为176.8～213.6m2/g。上述方法虽然在一定程度上提升了拟薄水铝石的比表面积，但是依然存在制备时间长、脱模板释放气体影响产品孔径成型及结构稳定性能等问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种提高拟薄水铝石负载催化剂
负载量的方法，能够有效提高拟薄水铝石本身的比表面积及形貌结构稳定性，进而提高其直接作为催化剂载体或氧化铝催化剂载体前驱的比表面积及形貌结构稳定性，最终达到负载量提高的目的。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种提高拟薄水铝石负载催化剂负载量的方法，包括以下步骤：
[0007]S1.将铝盐和第一添加剂添加至混合溶剂中，得到混合溶液A；
[0008]S2.50℃磁力搅拌下，在S1所得的混合溶液A中分三次逐滴滴加草酸溶液，得到溶胶；
[0009]S3.将氢氧化铝溶于水中，然后加入第二添加剂继续搅拌得到混合溶液B；
[0010]S4.将S2所得的溶胶超临界流体干燥成粉后添加至S3所得的混合溶液B中，搅拌均匀后置于反应釜中进行水热反应，得到反应产物；
[0011]S5.将S4得到的反应产物离心、洗涤、煅烧即制得拟薄水铝石。
[0012]采用上述技术方案，S1
‑
2通过溶胶法制备改性晶种，S3配置生长溶液，S4先通过超临界流体干燥将晶种干燥并定形，然后将定形的晶种添加至生长溶液中通过水热反应获得长大的分解产物，S5煅烧转晶得到高比表面积且形貌结构稳定的拟薄水铝石。具体地，在S1中，采用溶胶法制备晶种，先是将原料分散在溶剂中，然后经过水解反应生成活性单体，活性单体进行聚合，成为溶胶。由于溶胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低粘度的溶液，因此，就可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性，这样通过溶胶法获得的晶种粒度就比较均匀，便于后续拟薄水铝石晶种粒度均匀的控制。该步骤中，还直接加入第一添加剂，发挥空间位阻效应，在溶胶中使得拟薄水铝石晶种间的结合力减弱，间隙孔增大，从而产生大孔。另外将其在溶液配制时加入，经过溶液反应步骤，就很容易均匀定量地掺入一些其他元素，实现分子水平上的均匀掺杂，最终实现改性物质对拟薄水铝石的比表面积及结构稳定性改性。在S2中，分三次添加草酸溶液改变溶液pH，利用过程中pH变动增大晶种粒子间隙孔，促进晶种粒子和孔体积的增大。在S4中，水热反应前，对溶胶晶种进行超临界流体干燥定形，使得晶种在干燥介质处于临界温度和临界压力状态时完成干燥，晶种不会发生收缩、碎裂，能够在很大程度上保持原来的结构与状态，并有效防止团聚。具体地，干燥介质在超临界状态下进入晶种内部与溶剂分子发生温和、快速地交换，将溶剂替换出来，之后流体从超临界态变为气体，从被干燥晶种中释放出来，达到晶种干燥的效果，且保证晶种结构不收缩变形。之后将定形且不团聚的晶种添加至生长溶液中，生长溶液中氢氧化铝的晶核直接沉淀至定形晶种表面进行生长，并通过第二添加剂改性，最终导致拟薄水铝石晶核生成更容易，生成晶粒更大且粒径均一。在S5中，通过烧结，提高拟薄水铝石的结晶度和完整度，对添加剂进行晶型转换，最终形成比表面积大且结构稳定的改性拟薄水铝石。
[0013]进一步地，步骤S1中，所述铝盐为异丙醇铝、氢氧化铝或氯化铝中的一种。
[0014]进一步地，步骤S1中，所述铝盐的浓度为0.5
‑
2mol/L。
[0015]进一步地，步骤S1中，所述第一添加剂为能反应生成二氧化钛的钛酸丁酯和二乙醇胺，所述二氧化钛的浓度为0.1
‑
0.5mol/L。
[0016]进一步地，步骤S1中，所述铝盐与所述第一添加剂的摩尔比为10：(0.1
‑
1)。
[0017]进一步地，步骤S1中，所述混合溶剂为体积比为(6
‑
10):1的无水乙醇和去离子水。优选体积比为8：1。
[0018]进一步地，步骤S2中，所述草酸溶液最终调节溶胶pH值为6.5
‑
7.5。
[0019]采用上述技术方案，通过钛酸丁酯为钛源、二乙醇胺为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高拟薄水铝石负载催化剂负载量的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将铝盐和第一添加剂添加至混合溶剂中，得到混合溶液A；S2.50℃磁力搅拌下，在S1所得的混合溶液A中分三次逐滴滴加草酸溶液，得到溶胶；S3.将氢氧化铝溶于水中，然后加入第二添加剂继续搅拌得到混合溶液B；S4.将S2所得的溶胶超临界流体干燥成粉后添加至S3所得的混合溶液B中，搅拌均匀后置于反应釜中进行水热反应，得到反应产物；S5.将S4得到的反应产物离心、洗涤、煅烧即制得拟薄水铝石。2.根据权利要求1所述的一种提高拟薄水铝石负载催化剂负载量的方法，其特征在于，步骤S1中，所述第一添加剂为能反应生成二氧化钛的钛酸丁酯和二乙醇胺，所述二氧化钛的浓度为0.1
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0.5mol/L。3.根据权利要求1所述的一种提高拟薄水铝石负载催化剂负载量的方法，其特征在于，步骤S1中，所述铝盐与所述第一添加剂的摩尔比为10：(0.1
‑
1)。4.根据权利要求1所述的一种提高拟薄水铝石负载催化剂负载量的方法，其特征在于，步骤S1中，所述混合溶剂为体积比为(6
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10):1的无水乙醇和去离子水。5.根据权利要求1所述的一种提高拟薄水铝石负载催化剂负载量的方法，其特征在于，步骤S2中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭林明，郭铭忠，
申请(专利权)人：杭州智华杰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：