一种高比表面积氧化铝制造技术

本发明专利技术公开了一种高比表面积氧化铝，其组成摩尔比为ＣａＯ／Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］＝０．０３～０．１５，采用浸渍法，将助剂以基盐溶液形式浸渍于γ－Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］上，经干燥后焙烧制得的样品，ＢＥＴ比表面积和粉末Ｘ－射线衍射结果证明，所制得的氧化铝具有较高的耐热性和抗烧结性能。该助剂为钙的硝酸盐、醋酸盐或碳酸盐，助剂ＣａＯ的加入有效地提高了氧化铝的表面热稳定性，阻止氧化铝比表面积的损失和α相变，成本相对于稀土金属要低的多。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于氧化铝材料，具体地说涉及一种用于催化剂载体的高比表面积氧化铝。具有优良表面性质的γ-Al2O3(如比表面积较大、孔结构合适、较好的表面吸附性能等)广泛地用于催化剂载体。然而，γ-Al2O3的热稳定性问题却长期困扰着人们，特别是在高温反应体系中，高温下介稳态的γ-Al2O3易发生相变和烧结，向热力学上稳定的α-相和大颗粒化发展，使得比表面积大幅度下降，导致负载型催化剂严重失活。因此，如何阻止γ-Al2O3的相变，提高γ-Al2O3的热稳定性，对改善工业催化剂的使用寿命具有重要的意义。目前人们已对如何提高γ-Al2O3的热稳定性进行了一些探讨，例如Bernard B.等在《催化杂志》(Journal ofCatalysis)(1991，127595～604)中研究了硅的加入对氧化铝热稳定性的影响；Arai H.等在《应用催化A》(Applied Catalysis A)(1996，138161～165)中指出BaO能在高温下抑制Al2O3的体相扩散而使γ-Al2O3稳定；另外，添加稀土、Zr、Sr等也可使γ-Al2O3的抗烧结性能得到一定的提高，但所得的氧化铝使用效果并不理想，有的添加剂成本较高。本专利技术的目的在于提供一种耐热性和抗烧结性能好的高比表面积氧化铝。本专利技术的高比表面积氧化铝其组成摩尔比为CaO/Al2O3＝0.03～0.15。本专利技术的高比表面积氧化铝其组成摩尔比最佳为CaO/Al2O3＝0.05～0.10。如上所述的CaO是从硝酸钙、水合硝酸钙、醋酸钙或碳酸钙前身物得到的。本专利技术的高比表面积氧化铝制备方法是采用浸渍法，即将Ca的前身物配制成含氧化钙0.1-0.5g/ml的溶液(如果是炭酸钙可用稍高于化学计量的硝酸溶解)，或直接称取其前身物溶解后，按上述的比例浸渍剂γ-Al2O3上，于110℃烘干，再于450℃焙烧4-5小时，即得由Ca改性的γ-Al2O3。本专利技术的高比表面积氧化铝在高温下(≥1000℃)使用24h后还可以保持较高的比表面积，物相主要为γ相。助剂CaO的加入有效地提高了γ-Al2O3的表面热稳定性，阻止氧化铝比表面积的损失和α相变。成本相对于稀土金属要低的多。下面通过实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例11.35g Ca(NO3)2·4H2O溶于20毫升蒸馏水中，浸渍到10.0克γ-Al2O3上(该氧化铝的比表面积为160.1m2/g，下同)于110℃干燥4小时，再在450℃焙烧4小时，即得到CaO/Al2O3摩尔比为0.058的改性氧化铝，经BET测得其比表面积为159.8m2/g。(金属组成用ICP-等离子发射光谱分析测得，下同)。该氧化铝分别在1000℃使用24小时，在1100℃使用10小时后的表面性质见表1。实施例2将1.0g CaCO3溶于7.5毫升HNO3(1+2)中，加蒸馏水至20毫升，浸渍到10.0克γ-Al2O3上，于110℃干燥4小时，再在450℃焙烧4小时。即得到CaO/Al2O3摩尔比为0.10的改性氧化铝，其比表面积159.2m2/g。该氧化铝分别在1000℃使用24小时，在1100℃使用10小时后的表面性质见表1。实施例3移取含CaO0.1g/ml的溶液1.7ml于烧杯中，加蒸馏水至20毫升，浸渍到10.0克γ-Al2O3上，于110℃干燥4小时，再在450℃焙烧4小时。即得到CaO/Al2O3摩尔比为0.03的改性氧化铝，其比表面积160.1m2/g。该氧化铝在1100℃使用10小时后的表面性质见表1。实施例4移取含CaO 0.1g/ml的溶液4.4ml于烧杯中，加蒸馏水至20毫升，浸渍到10.0克γ-Al2O3上，于110℃干燥4小时，再在450℃焙烧4小时，即得到CaO/Al2O3摩尔比为0.08的改性氧化铝，其比表面积为159.7m2/g。该氧化铝在1000℃使用10小时的表面性质见表1。实施例5移取含CaO 0.1g/ml的溶液8.5ml于烧杯中，加蒸馏水至20毫升，浸渍到10.0克γ-Al2O3上，于110℃干燥4小时，再在450℃焙烧4小时。即得到CaO/Al2O3摩尔比为0.15的改性氧化铝，其比表面积157.6m2/g。该氧化铝在1100℃使用10小时后的表面性质见表1。对比例1重复实施例1的步骤，只是不向γ-Al2O3中加钙进行改性。该γ-Al2O3分别在1000℃使用24小时和在1100℃使用10小时后的表面性质见表1。表1改性前后的氧化铝分别于1000℃、1100℃使用不同时间后的表面性质权利要求1.一种高比表面积氧化铝，其特征在于其组成摩尔比为CaO/Al2O3＝0.03～0.15。2.如权利要求1所述的一种高比表面积氧化铝，其特征在于其组成摩尔比为CaO/Al2O3＝0.05～0.10。3.如权利要求1或2所述的一种高比表面积氧化铝，其特征在于所述的CaO是从硝酸钙、水合硝酸钙、醋酸钙或碳酸钙前身物得到的。全文摘要本专利技术公开了一种高比表面积氧化铝,其组成摩尔比为CaO/Al文档编号B01J21/00GK1365854SQ0110147公开日2002年8月28日 申请日期2001年1月17日 优先权日2001年1月17日专利技术者刘东艳, 张园力, 樊彦贞, 贵国庆, 卫小平 申请人:中国科学院山西煤炭化学研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高比表面积氧化铝，其特征在于其组成摩尔比为：ＣａＯ／Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］＝０．０３～０．１５。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东艳，张园力，樊彦贞，贵国庆，卫小平，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]