[发明专利]碱土金属铝酸盐尖晶石及其制备方法和用途有效

专利信息
申请号: 201480012150.2 申请日: 2014-03-03
公开(公告)号: CN105026035B 公开(公告)日: 2017-03-15
发明(设计)人: 劳伦斯·德索萨;维努·维斯瓦纳特;桑德罗·甘巴罗塔 申请(专利权)人: 沙特基础工业公司
主分类号: B01J23/00 分类号: B01J23/00;B01J35/10;C01F7/16
代理公司: 北京柏杉松知识产权代理事务所(普通合伙)11413 代理人: 王庆艳,刘继富
地址: 沙特阿拉*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 碱土金属 铝酸盐 尖晶石 及其 制备 方法 用途
【说明书】:

本申请要求2013年3月6日提交的美国临时申请61/773,507号的权益。所引用的申请的内容通过引用并入本申请。

发明背景

A.技术领域

本发明涉及碱土金属铝酸盐尖晶石及其制备方法和用途。

B.相关技术说明

高表面积(HSA)材料用于广泛的化学过程。HSA材料通常通过生产小的多孔材料制成。这些多孔材料例如可以通过从溶液中沉淀来制备。

举例来说,已发现热稳定的、高表面积介孔材料可适用于催化、分离、吸着、传感和燃料电池。在一种技术中,可以通过在作为模板剂的表面活性的存在下从溶液中沉淀来合成HSA介孔材料。尽管合成HSA金属氧化物是可实现的任务,但在高温煅烧后不容易维持高表面积。理想地,工业应用中的HSA金属氧化物载体可以促进活性金属的高负载,伴随着化学反应的转化频率(TOF)的相应增加。在活性增强的HSA材料上具有活性金属负载的催化剂将是令人满意的,使得可以用更小的反应体积实现TOF值。

虽然在HSA材料如尖晶石的领域中已经做出了重要的研究和发展,但是仍需要在高温煅烧后可以保持其全部或大部分表面积的改进的材料。本公开的组合物和方法满足了该需求和其他需求。

发明内容

概括地说,本公开一般地涉及碱土金属铝酸盐尖晶石及其制备方法和用途。

在一个方面,本公开提供了用于制备碱土金属铝酸盐尖晶石的方法,所属方法包括形成碱土金属盐、硝酸铝和聚丙烯酰胺(本文中也称为PAA)的水溶液;将水溶液的pH调节到约9.5至约10.5的值以形成沉淀;蒸煮沉淀;和最后煅烧经蒸煮的沉淀。

在另一方面,本公开提供根据本文描述的方法制备的碱土金属铝酸盐尖晶石。

在再一个方面,本文描述的用于制备碱土金属铝酸盐尖晶石的方法可以包括碱土金属盐如钙盐、镁盐和钡盐中的任何单种或组合。

以下讨论本发明的这些和其它优点。另外的优点会在随后的说明书中部分地陈述,并部分地根据说明会是明显的,或可以通过下述方面的实践获知。会通过所附的权利要求中特别指出的元素和组合实现和获得下述优点。应理解前面的一般描述和后面的详细描述仅仅是示例性和解释性的,而并不表示是限制性的。

附图说明

并入本说明书且构成本说明书一部分的附图示出下述的几个方面。

图1示出根据本公开的各个方面的在800℃煅烧的MgAl和MgAl/PAA样品的氮气吸附/解吸等温线。

图2示出根据本公开的各个方面的在800℃煅烧的CaAl和CaAl/PAA样品的氮气吸附/解吸等温线。

图3示出根据本公开的各个方面的在800℃煅烧的MgCaAl和MgCaAl/PAA样品的氮气吸附/解吸等温线。

图4示出根据本公开的各个方面的使用BJH解吸方法获得的在800℃煅烧的MgAl和MgAl/PAA样品的孔径分布。

图5示出根据本公开的各个方面的使用BJH解吸方法获得的在800℃煅烧的CaAl和CaAl/PAA样品的孔径分布。

图6示出根据本公开的各个方面的使用BJH解吸方法得到的在800℃煅烧的MgCaAl和MgCaAl/PAA样品的孔径分布。

图7详细说明根据本公开的各个方面的使用和不使用PAA合成的包含Ca和Mg的碱土金属铝酸盐的六种不同样品的N2物理吸附结果。

图8示出根据本公开的各个方面的不使用PAA(Ca)和使用PAA(Ca-PAA)合成的CaAl2O4的X-射线衍射数据。

图9示出根据本公开的各个方面的不使用PAA(Mg)和使用PAA(Mg-PAA)合成的MgAl2O4的X-射线衍射数据。

图10示出根据本公开的各个方面的不使用PAA(MgCa)和使用PAA(MgCa-PAA)合成的MgCaAl2O4的X-射线衍射数据。

图11示出根据本公开的各个方面的不使用PAA(A)和使用PAA(B)合成的CaAl2O4的扫描电镜图。

图12示出根据本公开的各个方面的不使用PAA(A)和使用PAA(B)合成的MgAl2O4的扫描电镜图。

具体实施方式

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