System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种Te改性的介孔Al2O3材料及其制备方法和应用技术_技高网

一种Te改性的介孔Al2O3材料及其制备方法和应用技术

技术编号:40201392 阅读:39 留言:0更新日期:2024-01-27 00:06
本发明专利技术提供了一种Te改性的介孔Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;材料及其制备方法和应用,属于催化剂技术领域,该Te改性介孔Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;材料是以铝源、碲酸、氨水、葡萄糖、柠檬酸钠和乙二胺二琥珀酸为原料,采用沉淀法制备,原料成本低、工艺简单,适合工业化生产。该Te改性介孔Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;材料的晶型为γ‑Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;,比表面积为300‑600m<supgt;2</supgt;/g,孔体积为0.50‑1.50cm<supgt;3</supgt;/g,平均孔径为4‑6nm,其中,TeO<subgt;3</subgt;含量为0.1‑15wt%,Te元素均匀分布于Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;骨架中,从而增强了γ‑Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;材料的热稳定性,适合用于制备负载型催化剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂,具体涉及一种te改性的介孔al2o3材料及其制备方法和应用。


技术介绍

1、由于热力学因素的限制,丙烷脱氢催化反应都在高温下进行,催化剂在反应过程中由于积碳及活性组分的烧结容易快速失去活性,因而需要频繁进行再生。而催化剂载体的物性指标对催化剂的性能有很大影响,因此如何制备更高效的催化剂载体也成为重点研究方向。氧化铝因其具有比表面积大、机械强度高、热稳定性好等优势,是重要的丙烷脱氢催化剂载体。

2、氧化铝有多种晶型,其中比较常见的有α-al2o3、β-al2o3、θ-al2o3、γ-al2o3和δ-al2o3。其中,γ-al2o3属于面心立方晶格,是一种缺陷的尖晶石结构。γ-al2o3拥有多孔结构,大比表面积,因其表面含有酸性和碱性基团,具有较高的化学活性,被称作“活性氧化铝”,常用于催化剂和吸附剂。相关研究如文献:单佳慧,曹宇锋,喻红梅,等.一步水热法合成铜改性的介孔γ-al2o3及其吸附脱硫性能研究[j].应用化工, 2015(1):104-108.公开了采用一步水热合成法,以al(no3)3为铝源,p123为模板剂,naoh、na2co3和k2co3分别为沉淀剂,cu(no3)2为铜源,制备出负载铜的金属有序介孔γ-al2o3。再如文献:冯智宇, 冯青琴.介孔纳米γ-al2o3的制备及其对硫酸根离子的[j].河南科学, 2009, 27(8):924-926.公开了以溴化十六烷基三甲铵、碳酸氢铵、硝酸铝为原料制备介孔γ-al2o3,该介孔纳米γ-al2o3对硫酸根离子有较好的吸附性能。另外,专利cn111943242a公开了一种介孔γ-al2o3载体的制备方法以及介孔γ-al2o3载体,制备方法具体包括:将晶种与含有铝源和沉淀剂的混合水溶液接触进行水热反应得到浆液;将浆液和水混合后再进行喷雾干燥,得到氧化铝前驱体微球;将所述氧化铝前驱体微球进行焙烧。该专利技术的方法能够制备γ-al2o3,以及可以实现催化剂载体孔结构与孔径的自由调变,从而获得孔结构适用于多种催化反应体系的催化剂载体。

3、但在高温条件下,γ-al2o3会向热力学更稳定的α-al2o3转变,导致催化剂载体的比表面积急剧减小,负载上的活性组分聚集,使得催化活性下降,使用寿命缩短;而且,载体比表面积及孔容的减小也不利于反应的传质和传热的进行。因此迫切需要研究和开发具有高热稳定性、形貌及结构可控的新型氧化铝材料。

4、为提高活性氧化铝的稳定性、机械强度和表面化学性质等,可采用不同的合成法,并对其进行修饰改性,通过改变氧化铝的化学组成及内部组织结构,进而提高其作为催化剂载体的综合性能。


技术实现思路

1、本专利技术针对现有技术存在的问题,提供了一种te改性的介孔al2o3材料及其制备方法和应用,该材料具有高比表面积、高热稳定性别,适合应用于制备负载型催化剂。

2、为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:

3、本专利技术提供了一种te改性的介孔al2o3材料,所述介孔al2o3材料的晶型为γ-al2o3,比表面积为300-600m2/g,孔体积为0.50-1.50cm3/g,平均孔径为4-6nm,其中,teo3含量为0.1-15wt%,te元素均匀分布于al2o3骨架中。

4、优选地,所述介孔al2o3材料的晶型为γ-al2o3,比表面积为440.6-519.4m2/g,孔体积为0.64-10.92cm3/g,平均孔径为4.9-5.5nm,其中,teo3含量为0.1-15wt%,te元素均匀分布于al2o3骨架中。

5、进一步地,所述介孔al2o3材料的原料包括铝源、葡萄糖、碲酸、柠檬酸钠和乙二胺二琥珀酸。

6、进一步地,所述介孔al2o3材料的原料还包括氨水。

7、进一步地,所述铝源包括硝酸铝和/或铝溶胶。

8、进一步地,所述铝源中铝离子的浓度为0.1-2.5m。

9、优选地,所述铝源中铝离子的浓度为2m或1m。

10、进一步地,所述葡萄糖和铝离子的摩尔比为(0.1-3.0):1;所述碲酸中碲离子与铝离子的摩尔比为(0.0005-0.1):1。

11、优选地,所述葡萄糖和铝离子的摩尔比为(0.5-3.0):1;所述碲酸中碲离子与铝离子的摩尔比为(0.005-0.05):1。

12、进一步优选地,所述葡萄糖和铝离子的摩尔比为2:1;所述碲酸中碲离子与铝离子的摩尔比为0.02:1。

13、进一步地,所述柠檬酸钠与铝离子的摩尔比为(0.003-0.006):1;所述乙二胺二琥珀酸与铝离子的摩尔比为(0.003-0.006):1。

14、优选地,所述柠檬酸钠与铝离子的摩尔比为0.005:1;所述乙二胺二琥珀酸与铝离子的摩尔比为0.005:1。

15、进一步地,本专利技术提供了上述的介孔al2o3材料的制备方法,包括以下步骤:将含碲酸的铝源溶液加入至葡萄糖溶液中,初次搅拌;调节ph,继续搅拌, 干燥、焙烧,即得。

16、进一步地,所述初次搅拌的时间为2-24h,所述继续搅拌的时间为4-10h,所述ph为4.5-6,使用氨水调节,所述干燥的温度为100-200℃,所述焙烧的温度为600-800℃。

17、优选地,所述初次搅拌的时间为12-24h,所述继续搅拌的时间为5-10h,所述ph为4.5-6,使用氨水调节,所述干燥的温度为120-180℃,所述焙烧的温度为600-800℃。

18、在一些具体的实施方式中,所述介孔al2o3材料的制备方法,包括以下步骤:

19、(1)将九水合硝酸铝溶于水后,加入碲酸,得到含碲酸的硝酸铝溶液;

20、(2)按比例将含碲酸的硝酸铝溶液加入到葡萄糖溶液中,再加入柠檬酸钠、乙二胺二琥珀酸,室温下搅拌一定时间,得到混合物a;

21、(3)向步骤(2)所述混合物a中逐滴加入氨水调节体系的ph值至一定值,继续搅拌一定时间,得到混合物b;

22、(4)将步骤(3)所述混合物b放入烘箱中,一定温度下恒温干燥,除掉水分和其他可挥发性物质,得到固体;

23、(5)将步骤(4)所述固体于一定温度下,空气气氛中焙烧除去有机组分后,得到所述的te掺杂于γ-al2o3基体的改性材料。

24、进一步地,本专利技术还提供的上述介孔al2o3材料或上述的制备方法制得的介孔al2o3材料能够用于制备催化剂。

25、本专利技术所取得的技术效果是:

26、本专利技术技术方案所制备的改性氧化铝材料因te掺杂于γ-al2o3基体骨架中,一方面使得氧化铝材料的比表面积更大,孔道结构可控,作为催化剂载体有利于催化剂活性组分更好地分散,进而提高催化活性;另一方面,该改性氧化铝材料的热稳定性更高,作为催化剂载体,有利于提高催化剂的稳定性。

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【技术保护点】

1.一种Te改性的介孔Al2O3材料,其特征在于:所述介孔Al2O3材料的晶型为γ-Al2O3,比表面积为300-600m2/g,孔体积为0.50-1.50cm3/g,平均孔径为4-6nm,其中,TeO3含量为0.1-15wt%,Te元素均匀分布于Al2O3骨架中。

2.根据权利要求1所述的介孔Al2O3材料,其特征在于:原料包括铝源、葡萄糖、碲酸、柠檬酸钠和乙二胺二琥珀酸。

3.根据权利要求2所述的介孔Al2O3材料,其特征在于:所述铝源包括硝酸铝。

4.根据权利要求2所述的介孔Al2O3材料,其特征在于:所述铝源中铝离子的浓度为1M。

5.根据权利要求4所述的介孔Al2O3材料,其特征在于:所述柠檬酸钠与铝离子的摩尔比为(0.003-0.006):1;所述乙二胺二琥珀酸与铝离子的摩尔比为(0.003-0.006):1。

6.根据权利要求4所述的介孔Al2O3材料,其特征在于:所述葡萄糖和铝离子的摩尔比为(0.5-3.0):1;所述碲酸中碲离子与铝离子的摩尔比为(0.005-0.05):1。

7.根据权利要求6所述的介孔Al2O3材料,其特征在于:所述葡萄糖和铝离子的摩尔比为2:1;所述碲酸中碲离子与铝离子的摩尔比为0.02:1。

8.根据权利要求1-5任一项所述的介孔Al2O3材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:将含碲酸的铝源溶液加入至葡萄糖溶液中,初次搅拌;调节pH,继续搅拌,干燥、焙烧,即得。

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于:所述初次搅拌的时间为12-24h,所述继续搅拌的时间为5-10h,所述pH为4.5-6,使用氨水调节,所述干燥的温度为120-180℃,所述焙烧的温度为600-800℃。

10.如权利要求1-7任一项所述的介孔Al2O3材料或权利要求8-9任一项所述的制备方法制得的介孔Al2O3材料在制备催化剂中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种te改性的介孔al2o3材料,其特征在于:所述介孔al2o3材料的晶型为γ-al2o3,比表面积为300-600m2/g,孔体积为0.50-1.50cm3/g,平均孔径为4-6nm,其中,teo3含量为0.1-15wt%,te元素均匀分布于al2o3骨架中。

2.根据权利要求1所述的介孔al2o3材料,其特征在于:原料包括铝源、葡萄糖、碲酸、柠檬酸钠和乙二胺二琥珀酸。

3.根据权利要求2所述的介孔al2o3材料,其特征在于:所述铝源包括硝酸铝。

4.根据权利要求2所述的介孔al2o3材料,其特征在于:所述铝源中铝离子的浓度为1m。

5.根据权利要求4所述的介孔al2o3材料,其特征在于:所述柠檬酸钠与铝离子的摩尔比为(0.003-0.006):1;所述乙二胺二琥珀酸与铝离子的摩尔比为(0.003-0.006):1。

6.根据权利要求4所述的介孔al2o3材料,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡蔓萝菲
申请(专利权)人:橙雨化学大连有限公司
类型:发明
国别省市:

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