[發(fā)明專利]孔內(nèi)帶有晶須或棒晶的多孔材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201210039197.0 | 申請日： | 2012-02-21 |
| 公開（公告）號： | CN102718541A | 公開（公告）日： | 2012-10-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 崔洪芝;徐國剛;吳杰;曹麗麗;姜琳 | 申請（專利權(quán)）人： | 山東科技大學(xué) |
| 主分類號： | C04B38/00 | 分類號： | C04B38/00;C04B41/88 |
| 代理公司： | 北京萬慧達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11111 | 代理人： | 張一軍;王蕊 |
| 地址： | 266590 山東省*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 帶有 多孔 材料 及其 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種多孔材料及其制備工藝，尤其是一種孔內(nèi)帶有晶須或棒晶的Ti2AlO5基多孔復(fù)合材料及其制備方法，屬于材料合成與加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)
當(dāng)今，減少汽車尾氣排放保護環(huán)境是全球范圍內(nèi)關(guān)注的焦點。目前，對汽車尾氣凈化用的催化劑載體材料主要有陶瓷和金屬兩類。為了固定催化劑，通常在載體表面均勻地涂覆一層高比表面積的γ-Al2O3涂層，然后再把貴金屬活性催化劑成分附載在其表面上。對于金屬載體，因為γ-Al2O3涂層與金屬基體的熱膨脹系數(shù)有較大的差異，易使涂層和催化劑從載體上脫落，從而失去催化凈化效果。而對于陶瓷載體，得到廣泛應(yīng)用的是堇青石和碳化硅陶瓷載體材料，其結(jié)構(gòu)是蜂窩狀，稱為蜂窩陶瓷載體。因為堇青石載體材料的熱導(dǎo)率低、強度不足，導(dǎo)致汽車冷啟動時催化劑起燃慢，且汽車行駛顛簸時容易破碎。碳化硅載體材料盡管熱導(dǎo)率高，強度高，耐高溫性好，但線漲系數(shù)大，耐熱沖擊性差。加之目前催化劑載體的制備工藝，使得催化劑載體的壁面均為光滑平直的，不利于催化劑的負載。因此，目前在用的催化劑載體從材料自身的性能到載體的制備工藝，都難以滿足日益嚴苛的汽車尾氣排放技術(shù)要求，開發(fā)性能優(yōu)異的載體材料及孔型理想的制備工藝具有重要意義。
鈦酸鋁(Al2TiO5)材料是集低膨脹系數(shù)和高熔點為一體的陶瓷材料，且具有抗渣、耐蝕、耐堿和對多種金屬及玻璃的不浸潤的特點，被廣泛應(yīng)用于抗熱震、耐高溫、耐磨損、抗腐蝕、抗堿等條件苛刻的環(huán)境，特別是要求高抗熱震的場合。中國專利CN200780045679.4發(fā)明了一種Al2TiO5質(zhì)蜂窩狀陶瓷的制造方法，此方法是以TiO2和Al2O3粉末為原料制成坯體后進行燒結(jié)，得到直通孔的Al2TiO5質(zhì)蜂窩陶瓷載體。日本專利2005-519834和WO2005/018776，公開了通過調(diào)整TiO2和Al2O3粉末的配比、加入添加劑等，抑制Al2TiO5的熱分解，提高抗壓強度的技術(shù)。中國專利公開號CN101607830A公開了一種纖維增強鈦酸鋁復(fù)合材料以及制品的制備方法，它直接以α-Al2O3和鈦黃粉為原料采用反應(yīng)燒結(jié)法合成鈦酸鋁，并在配合料中加入防止鈦酸鋁分解的穩(wěn)定劑和起增強作用的莫來石纖維，提高了材料的強度。中國專利申請?zhí)?00980115069.6發(fā)明了一種鈦酸鋁自身為多孔質(zhì)的新型多孔質(zhì)鈦酸鋁，該方法通過多孔質(zhì)鈦酸鋁粉體本身燒結(jié)，從而形成更加多孔質(zhì)的鈦酸鋁燒結(jié)體。中國專利申請?zhí)?00910180843.3發(fā)明了一種氮化鋁/碳化硅/鈦酸鋁多孔陶瓷及其制備方法，采用氮化鋁、碳化硅、鈦酸鋁為原料，通過添加石蠟，制備了孔隙率60-80％的多孔陶瓷，提高了材料的隔熱能力。中國專利申請?zhí)?00810136970.9公布了一種氧化鋁/鈦酸鋁多孔陶瓷及其制備方法，此方法通過采用納米級氧化鋁、氧化鈦粉體原料燒結(jié)得到多孔氧化鋁/鈦酸鋁復(fù)合多孔陶瓷材料。
上述專利雖然通過不同方法合成Ti2AlO5多孔材料，并制成了不同孔型的多孔材料。但純粹的Al2TiO5陶瓷材料壁面相對光滑，很難滿足汽車尾氣凈化器載體在負載催化劑時要求高的比表面積及良好的催化轉(zhuǎn)化效果的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種孔內(nèi)帶有納米級晶須或棒晶的Al2TiO5基多孔復(fù)合材料以及具有這種孔結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料的制備方法，這種復(fù)合材料內(nèi)部的孔洞壁面上長有徑向尺寸為納米級的TiAl和Al2O3晶須或棒晶，有利于催化劑涂層與孔壁的結(jié)合，更能提高孔洞的比表面積，有利于用于催化劑載體時的催化和轉(zhuǎn)化。
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