【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无机材料制备领域，具体地涉及一种大孔氧化铝的制备方法及球腔状大孔氧化铝。
技术介绍
1、大孔氧化铝材料由于具有较大的孔道、较高的比表面积、良好的热稳定性，广泛用于催化剂载体、吸附分离、色谱、声阻及热阻材料等领域。
2、目前大孔氧化铝材料的制备方法有多种类型。
3、us4102822及us4448896采用淀粉等物质作为扩孔剂填充到氧化铝前体中，扩孔剂气化后得到具有墨水瓶状的大孔氧化铝，其孔口较小，孔道分布杂乱，对大分子的传质作用较弱。
4、cn200910011626.1使用熔盐增溶法制备大孔氧化铝，所得材料具有孔径大、孔道贯穿性好，但所述制备方案用到硝酸铝盐及大量的油相，制备过程涉及高温高压反应环境，易发生爆炸，所得大孔氧化铝的孔道不具有规则性。
5、chem. mater.（2004, 16:4245-4256）通过乳液聚合反应制备了多孔聚合物泡沫模板，然后向这种聚合物模板分别填充al2o3前驱物，转化后去除模板得到大孔氧化物材料。该类方法制备原理简单，制得的大孔氧化铝具有微米级互相连通的大孔孔道，大孔的孔径可达到1～50μm，孔道形状无规则，但所用模板的制备需要使用有机单体、表面活性剂、稳定剂等，制备过程繁琐，制备成本高，模板不可以重复利用，并且烧除模板时有机物的分解还会造成较大的环境污染。
6、上述专利技术提供的大孔氧化铝的大孔形状都不具有规则性。此外，研究表明，对于特定的应用领域，如重油、渣油加氢脱金属催化剂，过大的孔径对于催化剂的性能提升意义不
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种大孔氧化铝的制备方法及球腔状大孔氧化铝。本专利技术方法制备过程简单、绿色环保、易于工业生产，得到的球腔状大孔氧化铝适用于作为重渣油加氢处理催化剂的载体。
2、本专利技术的大孔氧化铝的制备方法，包括如下内容：在10-40℃下，将铝源、可溶性糖、多元醇、酰胺、聚乙二醇和溶剂混合均匀，然后加入促凝剂，混合均匀得到凝胶；凝胶进行老化处理，老化后的物料进行洗脱，固相进行干燥、焙烧，得到大孔氧化铝；其中所述的溶剂为低碳醇和/或水；聚乙二醇的粘均分子量为5~20万；所述的促凝剂为吡啶和/或环氧乙烷。
3、本专利技术方法中，所述的铝源为氯化铝、硝酸铝和硫酸铝中的一种或多种。所述的溶剂为低碳醇和/或水，所述的低碳醇为c5以下的醇，优选为甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇中的一种或多种，最好为乙醇和/或丙醇；低碳醇和水可以任意比例混合。
4、本专利技术方法中，所述的可溶性糖为蔗糖、葡萄糖、果糖中的一种或多种；所述可溶性糖在水中应具有良好的溶解性。
5、本专利技术方法中，所述的多元醇为乙二醇，丙二醇，丁二醇、丙三醇，异丙醇，季戊四醇，或其任意比例的混合物，优选为丙二醇，丙三醇。
6、本专利技术方法中，所述的酰胺为甲酰胺、乙酰胺、二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺中的一种或多种。
7、本专利技术方法中，以混合物凝胶的重量为基准，铝源为10%~35%，可溶性糖为10%-40%，多元醇为0.1%~2.5%，酰胺为0.1%~2.5%，聚乙二醇为0.1%~2.5%，溶剂为20%~70%，促凝剂为15%~35%。
8、本专利技术方法中，所述的老化处理条件为：老化温度10~40℃，优选20~30℃，老化时间1~72小时，优选12~60小时。
9、本专利技术方法中，所述的洗脱过程为：将老化后的物料浸泡于洗脱液中一段时间，一般为1~72小时，优选为24~48小时，然后进行固液分离，固相物料进行干燥和焙烧，得到产物，液相物料经低温或者蒸发处理，可溶性糖可以结晶析出从而实现重复利用。其中所述的洗脱液为低碳醇和/或水，所述的低碳醇为c5以下的一元醇，优选为甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇中的一种或多种，进一步优选为乙醇和/或丙醇；当采用低碳醇与水的混合液时，低碳醇的重量浓度为40%以上。
10、本专利技术方法中，所述的干燥，可以为普通的热空气干燥，也可以为真空干燥。干燥温度为室温~150℃，优选为30~60℃，干燥至无明显液态物存在。所述的焙烧是在400~750℃焙烧1~24小时，优选为500~650℃焙烧2~12小时。
11、本专利技术的大孔氧化铝，大孔呈蜂窝状均匀分布，大孔形态为圆形球腔或近圆形球腔，球形大孔直径范围在100~450nm，大孔的孔壁厚度为5~50nm，球形大孔之间通过介孔连通，所述介孔的孔径范围为10~30nm。本专利技术的大孔氧化铝材料的比表面积为250~350m2/g，孔容为0.5~1.5m3/g，大孔孔隙率为0.50~0.95，孔壁由5~30nm的氧化铝小晶粒组成。
12、本专利技术通过促凝剂使物料混合物发生缓慢的溶胶-凝胶反应，聚乙二醇诱导凝胶发生固-液相分离，凝胶中的可溶性糖会迁移到凝胶中存在的液相之中，最终汇聚成圆团聚集体，这种团状聚集体可支撑固相。所加入的多元醇可使凝胶网络更加均匀，提供固液分离位点，减少固液分离空间尺寸，从而减小所形成的大孔的尺寸，同时配合酰胺可以进一步促进形成小尺寸的大孔，并使其分布更加均匀。在凝胶稳定后，洗涤凝胶可以脱除可溶性糖，其所占据的空间则构成球形大孔。本专利技术所用的可溶性糖无毒，价廉易得，可以重复利用，有利于降低制备成本。
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1.一种球腔状大孔氧化铝的制备方法，其特征在于包括如下内容：在10-40℃下，将铝源、可溶性糖、多元醇、酰胺、聚乙二醇和溶剂混合均匀，然后加入促凝剂，混合均匀得到凝胶；凝胶进行老化处理，老化后的物料进行洗脱，固相进行干燥、焙烧，得到球腔状大孔氧化铝；其中所述的溶剂为低碳醇和/或水；聚乙二醇的粘均分子量为5~20万；所述的促凝剂为吡啶和/或环氧乙烷。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的铝源为氯化铝、硝酸铝和硫酸铝中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的低碳醇为C5以下的醇，优选为甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的可溶性糖为蔗糖、葡萄糖、果糖中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇、异丙醇和季戊四醇中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的酰胺为甲酰胺、乙酰胺、二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的方
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的老化处理条件为：老化温度10~40℃，优选20~30℃，老化时间1~72小时，优选12~60小时。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的洗脱过程为：将老化后的物料浸泡于洗脱液中1~72小时，然后进行固液分离；其中所述的洗脱液为低碳醇和/或水，所述的低碳醇为C5以下的一元醇中的一种或多种。
10.一种球腔状大孔氧化铝，其特征在于：大孔呈蜂窝状均匀分布，大孔形态为圆形球腔或近圆形球腔，球形大孔直径范围在100~450nm，大孔的孔壁厚度为5~50nm，球形大孔之间通过介孔连通，所述介孔的孔径范围为10~30nm。
11.根据权利要求10所述的球腔状大孔氧化铝，其特征在于：比表面积为250~350m2/g，孔容为0.5~1.5m3/g，大孔孔隙率为0.50~0.95，孔壁由5~30nm的氧化铝小晶粒组成。
12.一种重渣油加氢处理催化剂的载体，其特征在于：该载体包括权利要求1~9任一所述方法制备的球腔状大孔氧化铝或权利要求10所述的球腔状大孔氧化铝。
...【技术特征摘要】
1.一种球腔状大孔氧化铝的制备方法，其特征在于包括如下内容：在10-40℃下，将铝源、可溶性糖、多元醇、酰胺、聚乙二醇和溶剂混合均匀，然后加入促凝剂，混合均匀得到凝胶；凝胶进行老化处理，老化后的物料进行洗脱，固相进行干燥、焙烧，得到球腔状大孔氧化铝；其中所述的溶剂为低碳醇和/或水；聚乙二醇的粘均分子量为5~20万；所述的促凝剂为吡啶和/或环氧乙烷。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的铝源为氯化铝、硝酸铝和硫酸铝中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的低碳醇为c5以下的醇，优选为甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的可溶性糖为蔗糖、葡萄糖、果糖中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇、异丙醇和季戊四醇中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的酰胺为甲酰胺、乙酰胺、二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：以混合物凝胶的重量为基准，铝源为10%~35%，可溶性糖为10%-40%，多元醇为0....
【专利技术属性】
技术研发人员：杨卫亚，隋宝宽，凌凤香，王少军，谷明镝，
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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