[发明专利]一种介孔氧化铝的合成方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种介孔氧化铝的制备方法，更确切地说是关于使用氨基酸型表面活性剂制备介孔氧化 铝的方法。

背景技术

1992年，美国Mobil公司首次运用纳米合成技术自组装合成了新型的介孔分子筛MCM-41，标志着对 多孔材料的研究进入了一个新的时代。近年来介孔材料的合成研究在国际上备受关注。介孔氧化铝是一种 比表面积大、孔径在2-50nm之间，孔径分布窄并且孔道大小、形状一定有序的新型纳米结构材料。介孔 氧化铝作为一种重要的介孔材料，具有良好的吸附性能、表面酸性及热稳定性，可作为吸附剂、催化剂及 载体应用在许多化工过程中，其制备、结构和特性的研究已成为国际上的热点。

目前合成氧化铝介孔材料常用的方法是以表面活性剂为模板剂，利用溶胶-凝胶、沉淀、乳化或微乳 化等物理化学过程，通过有机物和无机物之间的界面作用自组装生成有序介孔材料，所使用的模板剂有阳 离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂。

Saul Cabrera等人采用了阳离子表面活性剂CTAB合成介孔氧化铝，通过改变Al/水/三乙醇胺的摩尔比 来调节孔径，合成的样品具有可调孔径3.3-6.1nm及BET表面积大约为250-350m²/g。

Bagshaw SA等人采用一种中性合成介孔氧化铝的方法，以电中性的聚氧乙烷表面活性剂作为模板剂， 铝醇为铝源，合成的介孔孔道呈蠕虫状，比表面积达到500m²/g，其不足是铝的醇盐价格昂贵。

合成介孔氧化铝常用的阴离子表面活性剂有十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等。Soraya Handjani 等人采用了十二烷基硫酸钠为模板剂进行介孔氧化铝的制备，并研究了不同模板剂的使用对介孔氧化铝形 貌的影响，制得的介孔氧化铝比表面积高达355m²/g，孔容为0.33m³/g。

本发明提供了一种新型阴离子表面活性剂月桂酰基谷氨酸钠进行介孔氧化铝的制备，月桂酰基谷氨酸 钠是一种氨基酸型表面活性剂，其降解安全迅速，是一种环境友好型的表面活性剂。本方法采用廉价的无 机盐为铝源，过程操作简单，所制备的介孔氧化铝的比表面积高达310m²/g，孔容0.51cm³/g，孔径分布窄， 在吸附和催化过程中具有重要应用价值。

发明内容

针对现有合成介孔氧化铝方法的不足，本发明的目的在于提供一种氨基酸型表面活性剂制备介孔氧化 铝的方法。

本发明基于纳米结构自组装机理，采用溶胶-凝胶法制备介孔氧化铝。采用氨基酸型表面活性剂月桂酰 基谷氨酸钠为模板剂，以偏铝酸钠为铝源。

制备步骤是：按照化学计量关系称取一定量的表面活性剂和无机铝盐，在一定温度下将称取的表面活 性剂分散于去离子水中形成胶束，缓慢加入无机铝盐，搅拌半小时。逐滴滴加分析纯盐酸调节溶液至一定 pH，老化一定时间，在一定温度下晶化一定时间，过滤洗涤，在一定温度下烘干，焙烧。

小角度XRD衍射表征证明合成的氧化铝为介孔材料，BET比表面积达268-310m²/g，孔容 0.45-0.51cm³/g，孔径分布窄，在吸附和催化过程中具有重要应用价值。

附图说明

图1a为按照实施方式一制备的介孔氧化铝样品的小角度XRD衍射图；

图1b为按照实施方式二制备的介孔氧化铝样品的小角度XRD衍射图；

图2a为按照实施方式一制备的介孔氧化铝样品的N₂吸附-脱附等温线；

图2b为按照实施方式二制备的介孔氧化铝样品的N₂吸附-脱附等温线；

图3a为按照实施方式一制备的介孔氧化铝样品的孔径分布曲线图；

图3b为按照实施方式二制备的介孔氧化铝样品的孔径分布曲线图

具体实施方式

实施方式一