[發明專利]一種介孔結構鈰鋯鋁鑭基儲氧材料的制備方法

有效

• 申請號: 201410844551.6
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104525180A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 王柏春;羅科軍
• 申請（專利權）人: 長沙礦冶研究院有限責任公司
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01D53/94;B01D53/56;B01D53/62
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌

1.一種介孔結構鈰鋯鋁鑭基儲氧材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將鈰鹽、鋯鹽、鋁鹽、鑭鹽及摻雜M元素的鹽混合溶解，然后加入雙氧水，調節至所需的濃度、體積并攪拌均勻，得到混合鹽溶液A；

2)將沉淀劑溶解于水并稀釋到所需濃度、體積，得到沉淀劑溶液B；

3)將表面活性劑溶解后調節到所需濃度和體積，調節表面活性劑溶液PH值，得到介孔結構模板溶液C；

4)對所述介孔結構模板溶液C進行機械或磁攪拌下，并流加入所述混合鹽溶液A和所述沉淀劑溶液B，反應過程中通過控制流速保持PH大于7，反應溫度為25～60℃，反應結束后保溫繼續攪拌；

5)85～95℃陳化步驟4)后的混合液2～24h，清洗或加入中和劑充分攪拌使混合液呈中性；

6)對步驟5)后的中性混合液抽濾或離心，抽濾或離心后的沉淀加適量水打漿并加入分散劑，攪拌成均勻分散凝膠；抽濾或離心的上清液用于上述步驟1)溶解混合鹽或用于上述步驟3)中溶解表面活性劑；

7)將所述凝膠經100～120℃鼓風干燥后用無水乙醇浸潤，再經噴霧干燥、旋轉干燥或烘箱干燥后粉碎，制得前驅體粉末；

8)將所述前驅體粉末置于馬弗爐中500～600℃焙燒4-10h即制得介孔結構鈰鋯鋁鑭基儲氧材料。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中，鈰鹽為硝酸亞鈰、硝酸鈰銨、氯化鈰和醋酸鈰中的一種或幾種的組合；鋯鹽為硝酸鋯、硝酸氧鋯、氧氯化鋯和醋酸鋯的一種或幾種的組合；鋁鹽為硝酸鋁或由擬薄水鋁石制成的鋁溶膠；摻雜M元素為稀土元素中除鈰和鑭的其它元素、堿土金屬元素、過渡族元素、Bi和V中的一種或幾種元素的組合。

3.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述稀土元素為Y、Pr、Nd和Tb中的一種或幾種；所述堿土金屬元素為Ca、Sr、Ba和Mg中的一種或幾種；所述過渡族元素為Mn、Cu、Fe和Ni中的一種或幾種。

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中，雙氧水的加入量與鈰鹽的摩爾比為1∶1～1∶2；混合鹽溶液A中混合鹽的總濃度為0.1～2mol/L。

5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，沉淀劑為氨水、碳酸銨和碳酸氫銨中的一種或幾種，沉淀劑溶液B中沉淀劑的濃度以NH₄⁺計為0.1～3mol/L。

6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟3)中，表面活性劑為三乙醇胺、十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基溴化銨、季銨化的聚丙烯酰胺中的一種或幾種與聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙二醇2000、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙二醇8000、硅烷偶聯劑和壬基酚聚氧乙烯醚的一種或幾種的任意組合。

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于：所述步驟3)中，表面活性劑的添加總量為計算反應產物物質質量的3～30％,介孔結構模板溶液C的濃度為0.001～0.05mol/L，PH為10～12。

8.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟4)中，PH值通過混合鹽溶液A和沉淀劑溶液B流速進行控制，反應結束時PH為8.0～9.5。

9.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟5)中，中和劑為乙酸、草酸、馬來酸、檸檬酸、酒石酸、稀硝酸、稀鹽酸和1-氨基-8-萘酚-3，6-二磺酸中的一種或幾種；所述步驟6)中，分散劑為聚乙烯醇、聚乙二醇2000、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙二醇8000、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基聚乙二醇醚、多聚磷酸鈉、硅酸鈉、六偏磷酸鈉和乙二胺四乙酸中的一種或幾種組合；所述分散劑的添加量為反應產物質量的20～60％。

10.如權利要求1～9任一項所述的制備方法，其特征在于：所述步驟8)中，介孔結構鈰鋯鋁鑭基儲氧材料產品通式為：m(Ce_xZr_yLa_zM_1-x-y-z):n(Al₂O₃)，其中，x:0.25-0.7，y:0.2-0.6，z:0.01-0.1，m:0.3-0.9，n:0.1-0.7。