【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于氧化锆领域，具体涉及一种氧化锆及其制备方法和应用。
技术介绍
1、氧化锆(zro2)作为一种新型功能材料，已广泛应用于氧探测仪、燃料电池、催化及环保等领域。由于氧化锆具有丰富的表面缺陷，同时具有弱酸、弱碱性和氧化还原性，是一种优良的催化剂载体材料，也可作助剂改进催化剂性能应用于费托合成、co和co2加氢制甲醇、烷烃异构等催化反应过程，表现出良好的催化性能。因此，有关高比表面积氧化锆的制备、介孔氧化锆的制备、氧化锆的掺杂等研究引起了研究者的广泛的兴趣。
2、氧化锆具有单斜、四方和立方多种相态，不同相态的氧化锆的物理和化学性质各异，对不同催化反应的催化性能也各异。现在，工业上，纯单斜相氧化锆主要通过煅烧法获得，但是煅烧温度一般高于1000℃，会导致氧化锆的比表面积严重降低，一般只能达到10m2/g左右，这在很大程度上限制了单斜相氧化锆作为催化剂或催化剂载体的应用。
3、常规的氧化锆制备方法是利用中和反应生成氧化锆前驱体沉淀物的沉淀法，但这种沉淀法得到的氧化锆常为单斜相与四方相或立方相的混合体，并不是纯单斜相的氧化锆。
4、专利cn102627323a公开了一种单斜相氧化锆纳米晶粉体的制备方法，该方法通过加入锂离子与硝酸锆溶液和柠檬酸混合，形成干凝胶后，在600～1000℃高温下焙烧，得到单斜相氧化锆纳米晶粉末，由于在制备过程中引入了锂离子，最终得到的单斜相氧化锆含有锂杂质。这种不纯的单斜相氧化锆粉末可应用于制备结构陶瓷等领域，但受比表面积和杂质含量等限制，其不适合用于对比表面积和纯度
5、氧化锆的催化活性和选择性受其表面的原子排布和不饱和键数量的影响，而氧化锆的形貌极大地影响其表面的原子排布和表面不饱和键的数量，氧化锆的形貌也会影响氧化锆的催化性能。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种氧化锆及其制备方法和应用。该制备方法具有工艺流程简单、易于操作控制的优点，所制得的氧化锆为纯单斜相，具有杏仁状及多粒杏仁状组成的花朵状的形貌，比表面积大，适合用作催化剂载体。
2、本专利技术第一方面提供一种氧化锆；所述氧化锆为纯单斜相；所述氧化锆具有杏仁状形貌。
3、根据本专利技术，所述氧化锆不含有四方和立方相态。
4、根据本专利技术，所述氧化锆具有多粒杏仁状组成的花朵状形貌。
5、根据本专利技术，所述氧化锆的比表面积为50～120m2/g。
6、本专利技术第二方面提供了上述氧化锆的制备方法。所述方法包括如下步骤：
7、将氨滴加入含有添加剂和锆盐的混合液中，生成沉淀物；然后水热晶化、焙烧，得到所述氧化锆。
8、根据本专利技术，所述添加剂包括乙酸铵、甲酸铵、丙酸铵、草酸铵、氟化铵、溴化铵中的一种或多种，优选氟化铵、溴化铵中至少一种。
9、根据本专利技术，所述锆盐包括氧氯化锆、硝酸锆中一种或两种。
10、根据本专利技术，所述氨优选氨水；进一步优选，氨水的质量浓度为5％～28％。
11、根据本专利技术，添加剂与锆盐的质量比为10～40：100。
12、根据本专利技术，优选地，添加剂和锆盐的混合物以混合液形式存在；进一步，添加剂和锆盐形成的混合液中锆盐的质量浓度为10wt％-50wt％。
13、根据本专利技术，所述焙烧的温度为450～650℃，焙烧的时间为2～8h。
14、根据本专利技术，添加剂与锆盐的混合后在35～50℃温度下搅拌2～4h。
15、根据本专利技术，氨的滴加速度为恒速。滴加氨时，保持添加剂和锆盐的混合物在搅拌状态下进行。进一步，滴加氨时，控制添加剂和锆盐的混合物的温度为35～50℃。
16、根据本专利技术，氨的加入量，以nh3计，与锆盐，以zr计，的摩尔比为nh3：zr＝2～4.5:1。
17、根据本专利技术，所述水热晶化为恒温。所述水热晶化的温度为90℃～120℃。水热晶化的时间为8～72h。晶化后冷却至35℃以下，优选15～35℃。
18、根据本专利技术，水热晶化后可以进行过滤、洗涤、干燥等步骤。所述干燥的温度为110℃～120℃。干燥的时间为12～24h。
19、本专利技术第三方面提供了上述氧化锆或上述制备方法制备得到的氧化锆作为催化剂载体的应用。
20、根据本专利技术，优选地，所述应用为在正丁烷异构化催化剂中的应用。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
22、(1)本专利技术氧化锆为纯单斜相；所述氧化锆具有杏仁状形貌。进一步，具有多粒杏仁状组成的花朵状形貌。所述氧化锆的比表面积大，适合用作催化剂载体。特别适用于作为正丁烷异构化催化剂。
23、(2)本专利技术的制备方法中，所述制备方法以乙酸铵、甲酸铵、丙酸铵、草酸铵、氟化铵、溴化铵中的一种或多种作为添加剂。制得的氧化锆为纯单斜相，具有杏仁状及多粒杏仁状组成的花朵状的形貌，比表面积大，适合用作催化剂载体。
24、(3)本专利技术氧化锆用于正丁烷异构化催化剂载体时，正丁烷单程转化率可以达到41％，异丁烷选择性可以达到92％。
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1.一种氧化锆，其特征在于，所述氧化锆为纯单斜相；所述氧化锆具有杏仁状形貌。
2.根据权利要求1所述氧化锆，其特征在于，所述氧化锆具有多粒杏仁状组成的花朵状形貌。
3.根据权利要求1所述氧化锆，其特征在于，所述氧化锆的比表面积为50～120m2/g。
4.权利要求1～3任一项所述氧化锆的制备方法，包括如下步骤：将氨滴加入含有添加剂和锆盐的混合液中，生成沉淀物；然后水热晶化、焙烧，得到所述氧化锆；
5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述锆盐包括氧氯化锆、硝酸锆中一种或两种；
6.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，添加剂与锆盐的质量比为10～40：100。
7.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，氨的加入量，以NH3计，与锆盐，以Zr计，的摩尔比为NH3：Zr＝2～4.5:1。
8.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述水热晶化的温度为90℃～120℃；水热晶化的时间为8～72h；
9.权利要求1～3任一项所述氧化锆或权利要求4～8任一项制备方法制备得到的氧化锆作
10.根据权利要求9所述应用，其特征在于，所述应用为在正丁烷异构化催化剂中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种氧化锆，其特征在于，所述氧化锆为纯单斜相；所述氧化锆具有杏仁状形貌。
2.根据权利要求1所述氧化锆，其特征在于，所述氧化锆具有多粒杏仁状组成的花朵状形貌。
3.根据权利要求1所述氧化锆，其特征在于，所述氧化锆的比表面积为50～120m2/g。
4.权利要求1～3任一项所述氧化锆的制备方法，包括如下步骤：将氨滴加入含有添加剂和锆盐的混合液中，生成沉淀物；然后水热晶化、焙烧，得到所述氧化锆；
5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述锆盐包括氧氯化锆、硝酸锆中一种或两种；
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕建刚，邵益，刘波，陈冲，周海春，金萍，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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