[发明专利]薄水铝石催化剂载体及其制备方法

说明书

本发明涉及催化剂载体制备技术领域，具体涉及薄水铝石催化剂载体及其制备方法。其中，该催化剂载体为多孔材料，所述多孔材料为多孔氧化铝，所述多孔氧化铝为纳米片状，比表面积为400‑800m²/g，孔体积为1.4‑4.0cm³/g，最可几孔径为2‑30nm。本发明通过调控偏铝酸钠与硫酸铝的浓度和质量比例来控制反应终点，能够制备出纳米片状且具有大比表面积、大孔体积的薄水铝石催化剂载体，且该方法工艺简单，绿色环保，易于工业化。

技术领域

本发明涉及催化剂载体制备技术领域，具体涉及薄水铝石催化剂载体及其制备方法。

背景技术

薄水铝石(γ-AlOOH)又称为一水软铝石，因其具有一定的表面酸性和较高的比表面积，良好的热稳定性，广泛应用于作为催化剂的载体、陶瓷、软磨料和涂层材料等。薄水铝石是制备γ-Al₂O₃的重要前体，经过400-700℃焙烧后可以由γ-AlOOH变为γ-Al₂O₃。因此，控制薄水铝石粒子的大小和形貌对氧化铝的性质起了至关重要的作用。

目前，制备纤维状薄水铝石的方法有电化学法、水热合成法，这些方法能耗较高，环境不友好，成本高，例如：

CN102153119A公开了采用硝酸铝作为铝源，通过添加游记模板剂例如十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇2000、共聚物P123等，碳酸按作为沉淀剂，制备出比表面积为290-380m²/g的薄水铝石，但是，其添加了很多昂贵的有机模板剂，生产成本过高，而且环境污染大。

CN102653410公开了采用偏铝酸钠和硫酸铝作为原料，水热合成纤维状薄水铝石，成功合成出纤维直径在5-20nm的纳米纤维状薄水铝石，其比表面积在100-249m²/g，其生产成本不高，环境友好，但产物的比表面积较低。

CN102910654B公开了以偏铝酸钠和硫酸铝为原料，通过控制体系pH值，制备纤维直径2-15纳米，比表面积大于300m²/g，孔体积大于1.0ml/g的纤维状薄水铝石。

在薄水铝石的制备过程中，酸碱中和法也是一种重要的制备手段，然而中和反应是放热反应，反应体系温度会逐渐升高。现有技术中通常采用控制pH来确定反应终点，然而这种方法存在很大弊端。在pH测量中，pH随温度变化很大，采用温度补偿的方法可以对能斯特方程斜率进行补偿，消除温度对测量的部分影响，但当温度有较大变化时温度补偿方法的误差会明显增大。并且随着体系温度的升高，反应体系会发生不可逆的变化，降低体系温度pH也无法升高到原来的数值。并且原料浓度的改变也会对最后终点pH产生影响。因此需要一种更准确、稳定的方法来控制反应终点。

另外，纤维状薄水铝石由于其特殊的形貌结构，使其兼具有大比表面积和大孔体积的特性，这对于普通薄水铝石和拟薄水铝石都是不可比拟的。但是，纤维状薄水铝石例如拟薄水铝石尽管具有超大的比表面积，例如大于400m²/g，但是由于其形貌结构的原因，孔体积一般小于1.5ml/g。

因此，有必要研究开发出同时具有大比表面积和大孔体积的薄水铝石。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种薄水铝石催化剂载体及其制备方法，该方法通过调控偏铝酸钠与硫酸铝的质量比例(按氧化铝含量计)来控制反应终点，能够制备出具有大比表面积、大孔体积的纳米片状的薄水铝石催化剂载体。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种薄水铝石催化剂载体，其中，该薄水铝石催化剂载体为多孔材料，所述多孔材料为多孔氧化铝，所述多孔氧化铝为纳米片状，比表面积为400-800m²/g，孔体积为1.4-4.0cm³/g，最可几孔径为2-30nm。