通过混合镧系元素源与过渡型氧化铝以形成包含分散在氧化铝中的原位形成的ＬｎＡｌＯ↓［３］的两相组合物，从而形成的氧化铝基钙钛矿。组合物的镧系元素含量为６－３５ｗｔ％，以产生表面积高的组合物，其可用作催化剂或例如贵金属的催化剂载体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氧化铝基钙钛矿催化剂和催化剂载体 本专利技术总体涉及新型钙钛矿型载体和催化剂。 专利技术背景众所周知，载体催化剂体系的效率通常与载体上的表面积相关。 这对于利用贵金属催化剂或其它昂贵催化剂的体系尤其如此。表面积 越大，暴露于反应剂的催化材料越多，并且为了保持高速的生产性能 需要的时间和催化材料越少。氧化铝(八1203)是用于许多催化剂体系的公知载体。氧化铝具有多种结晶相也是公知的，例如o;-氧化铝(通常称为a-氧化铝或o;-Al203)、 7-氧化铝(通常称为7-氧化铝或，Al203)以及多种氧化铝多形晶。7-Al203 是在催化领域具有广泛技术重要性的特别重要的无机氧化物耐火材 料，通常用作催化剂载体。7-八1203是催化剂应用的特别好的选择，因 为缺陷尖晶石晶格赋予它既是开放的(open)又能具有高表面积的结构。 此外，缺陷尖晶石结构具有阳离子空位位置，其赋予7-氧化铝一些独特 的性质。7-氧化铝构成被称为活性过渡型氧化铝的的部分，这样称呼因 为它是可以转变成不同多形晶的系列氧化铝中的一种。Santos等人 (Materials Research, 2000; vol.3(4)' 104-114页)利用电子显微镜研究， 公开了不同标准的过渡型氧化铝，而Zhou等人(Acta Cryst， 1991， vol. B47， 617-630页)禾卩Cai等人(Phys. Rev. Lett.， 2002， vol.89， 235501页) 公开了T氧化铝转化为9 -氧化铝的机制。根据晶格的排列，可以分类铝的氧化物和相应的水合物。系列内 一些转变是已知的；例如三水合氧化铝(三水铝石，Al(OH)3)在蒸汽存在下高于100'C低温脱水，得到一水合氧化铝(勃姆石，Al(OH))。在 高于45(TC的温度继续脱水，导致从勃姆石转化为7-人1203。此外加热可以导致缓慢和持续的表面积损失，并缓慢转化为表面积低得多的其它 多形晶氧化铝。因此，当，氧化铝加热至高温时，原子结构崩溃，使得 表面积显著减少。高于1100。C的较高温度处理得到a-Al203，铝的致密坚硬氧化物，通常用于研磨材料和耐火材料。虽然a-氧化铝具有最小的表面积，但它在高温下是最稳定的氧化铝。令人遗憾的是，因为封闭(closed)的晶格，赋予了a-氧化铝颗粒相对较低的表面积，a-型氧化铝 的结构不是非常适合于某些催化剂应用。氧化铝广泛作为许多非均相催化过程的载体和/或催化剂。 一些这 样的催化过程在高温、高压和/或高水蒸气压条件下发生。长时间暴露 于通常高达1，00(TC的高温、结合大量氧气并且有时候结合蒸汽，会由 于载体烧结导致催化剂失活。文献中已经广泛报导了氧化铝的烧结(参 见例如Thevenin等，Applied Catalysis A: General, 2001 ， vol. 212， 189-197 页)，并且由于工作温度增加，氧化铝的相变通常伴随表面积的急剧减 少。为了防止这种失活现象，已经进行了多种尝试，以稳定氧化铝载 体对抗热失活(参见Beguin等人，Journal of Catalysis, 1991， vol.127， 595-604页；Chen等人，Applied Catalysis A: General, 2001， vol. 205， 159-172页)。例如，公知的是将镧加入氧化铝，也称为La掺杂的方法，可以稳 定氧化铝结构。特别是，美国6，255，358公开了一种催化剂，其包含掺 杂了增加催化剂热稳定性的有效量氧化镧、氧化钡或其组合物的7-氧化 铝载体。该专利公开了一种催化剂，每100重量份载体包含约10-70重量 份钴和任选的成分，包括约0.5至8重量份氧化镧。类似地，美国5,837,634 公开了一种例如通过将氧化镧加入前体勃姆石氧化铝而制备稳定氧化 铝，例如7-氧化铝的方法，该氧化铝具有对高温表面积损失具有增强的 耐受性。在实施例中，将勃姆石氧化铝、硝酸和稳定剂例如硝酸镧的 混合物分散，并在350。F老化混合物4小时。随后，将形成的粉末在1200 'C锻烧3小时。通常，现有技术关注的是利用少量氧化镧(通常低于10%)稳定氧化铝，大部分实践中氧化镧为l-6wt。/。。 S. Subramanian等人在 "Characterization of lanthana/alumina composite oxides"中(Journal of Molecular Catalysis, 69巻，1991， 235-245页)，形成了氧化镧/氧化铝 复合氧化物。发现随着氧化镧负载重量增加，分散在复合氧化物中的 氧化镧表面积也增加，并在8% La203负载处达到平台。还发现随着氧 化镧负载增至高于8%，复合氧化物的总BET表面积急剧地减少。复合 氧化物用初始湿润方法制备，其中用硝酸镧六水合物浸渍氧化铝，并 干燥前体，然后在60(TC锻烧16小时。还有报道说通过用少量的镧掺杂氧化铝，可以在氧化铝上形成表 面钙钛矿种类。因此，H. Schaper等人在"The influence of High Partial Steam Pressures on the Sintering of Lanthanum Oxide-Doped Gamma Alumina"中(Applied Catalysis, 1984， 9巻，129-132页)，通过用0-5 mol%氧化镧掺杂7-氧化铝进行实验。在全部氧化镧改进的样品中，观察了 铝酸镧(LaA103)线(lines)。加入4-5 mol %氧化镧急剧减少了7-氧化铝在较高分蒸汽压下的表面积损失。对于大部分氧化镧掺杂的氧化铝组合物，镧是氧化镧的形式。M. Bettman等人在"Dispersion Studies on the System La203 /Y-A1203"中 (Journal of Catalysis, 117巻，1989， 447-454页)，通过用含水硝酸镧 浸渍，随后在不同温度锻烧，产生具有不同镧浓度的氧化铝样品。发 现直至8.5/mi01 La/n^的浓度，氧化镧是XRD不可见的二维覆盖层的形 式。对于更大的氧化镧浓度，过量氧化镧形成XRD可检测的结晶氧化 物。在锻烧至65(TC的样品中，结晶相是立方形氧化镧。在80(TC锻烧 后，氧化镧反应形成铝酸镧，LaA103。钙钛矿即LaA103的形成通常处理为在很高温度下(通常高于1100 。C)形成的少量瞬变(intransient)种类，普遍认为在高温下少量镧与 氧化铝反应，导致形成六铝酸镧，或/3-氧化铝，美国2004/0138060Al，2004年7月15日公布。载体去稳定性不是催化剂在高温下失活的唯一原因。还需要在热 稳定的载体上稳定催化活性种类。当在氧化物载体上承载活性种类时， 可以在高温下进行活性种类和氧化物载体之间的固态反应，产生一些 不稳定性。这就是为什么Machida等人(Journal of Catalysis, 1989， vol. 120, 377-386页)提出了通过六铝酸盐晶格位点中的直接取代，引入阳 离子活性种类，以便抑制活性种类和氧化物载体之间的固态反应所产 生的恶化。这些阳离子取代的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氧化铝基钙钛矿组合物，包含氧化铝和分散在所述氧化铝中原位形成的ＬｎＡｌＯ↓［３］钙钛矿的两相体系，所述钙钛矿占所述组合物的至少９ｗｔ％，其中Ｌｎ是镧系元素。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：晓林戴维杨，
申请(专利权)人：英格哈得公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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