[发明专利]一种耐高温大比表面积氧化铝的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化铝的制备方法，具体为一种用拟博水铝石制备耐高温大比表面积活性氧化铝的方法，属于无机固体材料制备技术领域。

 

背景技术

目前我国在机动车尾气净化、甲烷催化氧化等技术领域，大多使用铂、钯、铑等贵金属作为活性组分。尤其是在机动车尾气净器上，所消耗的铂、钯、铑等贵金属占全球总产量的70%。而这些贵金属资源相对匮乏，从保护资源的角度来讲，应尽量减小其用量；同时这些贵金属价格也非常昂贵，这大大增加了产品的生产成本。

目前在化学反应的催化剂和催化剂担体上广泛使用γ-氧化铝，γ-氧化铝是一种多孔性、高分散度的固体材料，具有很大的表面积，其微孔表面具备催化作用所要求的特性，如吸附性能、表面活性、优良的热稳定性等。用γ-氧化铝担载贵金属可以大大提高催化性能，减小贵金属用量。在分析γ-氧化铝性能时，γ-氧化铝的比表面积越大，且高温时的比表面积衰减越小说明其性能越好，因此为提高制成的γ-氧化铝的高温稳定性，目前大多在制备氧化铝时，引入了稀土元素、碱金属、碱土金属等以稳定γ-氧化铝的结构。如公开号为CN101168125的中国专利公开了“一种具有耐高温性能的大比表面改性氧化铝的制备方法”，它以可溶性铝盐为原料，在pH值为9~11的条件下采用共沉淀法制得了耐高温大比表面积氧化铝。又如公开号为CN1528667的中国专利公开了“一种制备耐高温高表面积氧化铝及含铝复合氧化物的方法”，它是以硝酸铝为原料，采用将两种微乳液制成溶胶的方法制备出耐高温高表面积氧化铝及含铝复合氧化物。可以看出，目前制备氧化铝的方法各不相同，但是还未发现采用拟博水铝石（AL₂O₃·H₂O）为原料来制备氧化铝的情况。

 

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明的主要目的在于提供一种采用拟薄水铝石来制备耐高温大比表面积活性氧化铝的方法。

    本发明的技术方案：一种耐高温大比表面积氧化铝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将碱土金属或稀土元素作为稳定剂加入到水中或质量比为5%~100%的乙醇水溶液中制得稳定剂溶液；

2）将拟薄水铝石加入到水中或质量比为5%~100%的乙醇水溶液中制成悬浮液，悬浮液中拟薄水铝石的质量含量为20%~70%；

3）将所述悬浮液按照一定速度加入到稳定剂溶液中，在加入过程中伴随搅拌，得到浆液，所述浆液中含有的稳定剂与拟薄水铝石的质量比为1:3~2000；

4）调节所述浆液的pH值在2～10之间；

5）将浆液浸渍1~3小时，然后把浆液蒸干，得到氧化铝前驱体；

6）将氧化铝前驱体在450~1300℃温度焙烧1~2小时，得到γ-氧化铝。

本发明中，步骤1和步骤2中所用的5%~100%的乙醇水溶液是指乙醇与水的质量比，当为100%的比例时，这是就是采用的纯乙醇，即，采用乙醇与水的混合溶液或纯乙醇均能实现本发明的目的。同时，在步骤1中所述的将稳定剂加入到水中，不需要特别限制比例，例如10%~99%均可，目的只在于将稳定剂制成溶液，使其能够与悬浮液混合，稳定剂的量只需按照步骤3中稳定剂与拟薄水铝石的质量比限定即可。

优化地，所述碱土金属为金属元素铍、镁、钙、锶和钡中的一种或几种。

优化地，所述稀土元素为元素镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪和钇中的一种或几种。

更优地，浆液的pH值调节是采用加入氨水或碳酸铵的方法实现，并使得浆液pH值范围为4~10。

更优地，浆液的pH值调节是采用加入硝酸或醋酸的方法实现，并使得浆液pH值范围为2~4。

对浸渍时间的进一步限定，所述浆液浸渍时间为2小时。

针对焙烧时的进一步限定，所述氧化铝前驱体的焙烧温度为500~700℃，焙烧时间为1小时。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明的制备方法是以拟薄水铝石为原料来制备活性氧化铝（即γ-氧化铝，需要说明的是，本发明中所述的活性氧化铝均是指γ-氧化铝），其制作工序相对较为简便，特别是采用本发明的方法所制得的氧化铝在高温时具有良好的抗比表面积衰减能力，可用作机动车尾气净化催化剂、催化燃烧催化剂的担体，以及其它需要大表面积且耐高温的材料。

 

具体实施方式