[发明专利]氧化铝复合氧化物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种氧化铝复合氧化物及其制备方法，所述氧化铝复合氧化物的化学成分按重量份包括：铈锆混合物1‑15份、氧化铝70‑95份、氧化镧3份和化学元素周期表第三、第四周期除铝元素以外的其它金属元素氧化物1‑15份；通过稀土及过渡金属氧化物的掺杂，大大提高了氧化铝的抗高温老化性能；该氧化铝复合氧化物的制备在不使用表面活性剂的情况下，通过老化反应和微波干燥，能够有效防止氧化铝复合氧化物烘干硬团聚，使粉体颗粒分散性提高；在焙烧过程中无有机废气产生，对环境友好，焙烧后成品无需再次研磨，在焙烧过程中，通过控制合适的温度，所制得的材料比表面积大：在700‑850℃焙烧4‑8h，比表面积为230‑260m²/g,1000℃老化10h后老化比表面积100‑130m²/g；且生产工艺简单，过程易于控制，原材料价格便宜，生产成本低，易于实现工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种复合氧化物材料，特别涉及一种可广泛应用于各类废气净化催化剂涂层材料及氧化还原型催化剂载体，特别是以汽油，柴油，LPG，天然气为燃料的尾气处理催化剂涂层材料应用的氧化铝复合氧化物及其制备方法。

背景技术

随着社会工业的发展，燃油机械已经代替了人工劳作，大大提高了工作效率，但是以燃油机械尾气及工业有机废气排放的有害气体也正在污染着人类赖以生存的大气环境，特别是近年来，尾气排放对人体健康的危害越来越受到人类的重视。为减少废气排放对人类的危害，人类发明了能够将有害废气转化为无害气体的催化转化器，而改性氧化铝是废气转化催化剂中应用最广泛的涂层材料之一。其主要功能是为催化剂的有效成分提供稳定可靠的床层，确保催化剂有效成分能够高效稳定的发挥作用，以减少有效成分的使用量，降低催化剂成本。

改性氧化铝涂层材料的研究主要集中在稀土金属和碱土金属的掺杂来提高氧化铝的高温稳定性，但是在越来越严格的排放限值要求下，需要更高性能的改性氧化铝涂层材料来满足催化剂的使用环境，在目前的研究中，用来提高改性氧化铝性能的制备方法中都利用表面活性剂来帮助提高氧化铝材料的性能，致使在材料焙烧过程中又给环境带来了污染，所以存在着材料制备成本高，制备过程复杂，环境污染严重等缺陷。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种氧化铝复合氧化物及其制备方法，克服改性氧化铝中进行参杂所产生的缺陷，同时提高改性氧化铝在催化剂涂层材料中的应用性能；且该氧化铝复合氧化物的制备具有过程简单、设备依靠性小、污染排放少、原材料价格便宜等特点，有利于规模化工业生产。

本发明的氧化铝复合氧化物，所述氧化铝复合氧化物的化学成分按重量份包括：

铈锆混合物1-15份、氧化铝70-95份、氧化镧3份和化学元素周期表第三、第四周期除铝元素以外的其他金属元素氧化物1-15份；所述铈锆混合物中铈锆摩尔比为1-10：1；

进一步；所述其他金属元素氧化物为氧化钙、氧化镍、氧化钛、氧化钴、氧化铜、氧化锰、氧化铁、氧化硅、氧化镁中的至少一种。

本发明还公开一种氧化铝复合氧化物的制备方法，包括以下步骤：

a)盐溶液的配制：按化学计量将硝酸亚铈、硝酸锆、硝酸镧、硝酸铝及M的前驱体(M的硝酸盐或硫酸盐或氯化盐等)溶解于纯净水中使混合溶液的固含量在5％-20％，调节溶液的pH值为0.2-2，然后加入1％-15％的双氧水，搅拌1-5h；

b)将步骤a中的盐溶液加入2mol/L-5mol/L的碱溶液中经沉淀反应、陈化反应后在50-150℃的温度下老化1-5h；老化反应温度优选90-105℃；

c)将老化后的浆料进行固水分离经洗涤脱水后得到湿饼；将湿饼在微波干燥设备中温度为70-140℃下烘干制得粉体；将粉体在700-900℃下焙烧3-10h，制得氧化铝复合氧化物；盐为氯化物时，至少洗涤4次，盐为硝酸盐时，不用洗涤，直接脱水即可；微波干燥温度优选温度为80-90℃；