[發明專利]α-氧化鋁的成形多孔體及其制備方法

有效

• 申請號: 201210567470.7
• 申請日: 2007-07-20
• 公開（公告）號: CN103101943A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 斯滕·沃林;朱莉安娜·G·塞拉芬;馬登·M·巴辛;史蒂文·R·拉克索;凱文·E·霍華德;彼得·C·勒巴倫
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術公司
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 陳平

本申請是申請日為2007年7月20日、國際申請號為PCT/US2007/016437、國家申請號為200780040579.2且發明名稱為“α-氧化鋁的成形多孔體及其制備方法”的申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求2006年11月1日提交的序列號為60/855,898的美國申請的權益。

技術領域

本發明涉及α-氧化鋁片晶的成形多孔體，其可用作催化劑載體、過濾器、膜反應器和復合材料的預成型體。本發明還涉及制備這種成形體的方法以及用于改變α-氧化鋁的表面組成的方法。

背景技術

含有α-氧化鋁的成形多孔體在包括催化劑、過濾和分離的很多領域中都找得到用途。通常，在這些應用中，需要成形多孔體的特殊性質，比如孔隙率、總的孔體積、孔尺寸、比表面積和表面化學。所述多孔體的形狀可以受到多孔體的機械性質的限制；更強的多孔體則允許在滿足應用的機械要求的同時性能被最佳化。在催化應用中，可以使用簡單的成形體比如小球、環和鞍狀物，以及復雜的成形體比如蜂窩體。在很多這些情況下，成形多孔體用作活性催化物種的載體。在過濾的應用中，經常使用復雜的成形體，比如蜂窩體。此時，成形多孔體可以是有差別的材料，或者更通常地，可以是用于有差別層的載體，比如在Auriol等的美國專利4,724,028中所例舉的膜器件。制備具有所需性質的成形多孔體的能力是具有價值的。

Weber等的美國專利4,379,134描述了高純度的α-氧化鋁體，具有直徑為10,000至200,000埃的孔的α-氧化鋁體的孔體積占至少85％。該高純度的α-氧化鋁體是通過將勃姆石膠溶在含氟化物陰離子的混合物的酸性水溶液中而制備。可擠出混合物經擠出和成形，由此而形成為成形體，之后在100至300℃干燥，在400至700℃的溫度煅燒，并且隨后在1,200至1,700℃的溫度進一步煅燒。

Kuklina等的美國專利3,950,507描述了一種制備具有均勻多孔結構的粒狀多孔性剛玉的方法，其中總的孔體積為0.3至1.0cm³/g，而主要的孔尺寸為5,000至30,000A。制備α-氧化鋁的方法包括：在溫度從20升高到700℃的第一熱處理、在700至1,000℃的范圍內的第二熱處理和在1,000至1,400℃的范圍內的第三處理中，處理具有多孔結構的活性氧化鋁或氫氧化鋁。每一次熱處理為至少1.5小時的時間，所述第一熱處理在氟化氫的氣氛中進行，在該氣氛中，氧化鋁吸收氟化氫；所述第二熱處理使氟化氫解吸。該專利還描述了使用固定的熱條件的類似過程，其中在第一熱處理之前，氧化鋁或氫氧化鋁的顆粒用其它含氟物質浸漬。

Notermann的美國專利4,994,589描述了由粒狀基質和具有兩個或有時候具有更多個平坦表面的薄片形或片晶-型粒子構成的載體材料，其中所述的粒狀基質包括具有至少一個基本上平坦的主表面的粒子。Notermann公開了，具有平坦表面的載體材料可以通過使用合適試劑處理具有其它形貌的材料或缺乏所需平坦表面的材料而形成，所述合適試劑用于使所述材料重結晶為所需的形式。Notermann例舉了使用NH₄F處理γ-氧化鋁丸或環，之后該處理后的丸或環在高溫爐中加熱1小時以將溫度升高至700℃，加熱4小時使溫度從700升高至1,000℃，并且在1100℃的溫度保持1小時。

Mohri等的美國專利5,538,709描述了一種制備含α-氧化鋁單晶粒子的α-氧化鋁粉末的方法。所述方法包括將過渡(transition)氧化鋁和能夠在加熱時變為過渡氧化鋁的過渡氧化鋁前體中的至少一種在含有以下的(1)、(2)或(3)的氣體氣氛中煅燒：(1)選自氟、氯、溴和碘中的鹵素，(2)選自氟化氫、溴化氫和碘化氫中的鹵化氫，(3)由選自氟氣體、溴氣體和碘氣體中的鹵素氣體和水蒸汽制備出的組分。

Yeates等的US?2006/0014971描述了通過將一種或多種的α-氧化鋁或α-氧化鋁前體與含氟物種組合并且將組合物煅燒而獲得的“氟化物-礦化的載體”，所述含氟物種在組合物被煅燒時能夠釋放氟化物，通常是氟化氫。

Jin等的EP?0327356B1公開了一種用于制備含銀的催化劑及其載體的方法。該載體是由所謂的三水合α-氧化鋁和混合有含碳材料、熔劑、氟化物、水和粘合劑的勃姆石而制備的。優選的氟化物是氟化銨、氟化氫和氟化鋁。該材料在1450至1550℃的溫度干燥和煅燒，并且在該溫度保持2至6小時。