[發(fā)明專利]一種核殼型載體的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710400659.X
• 申請(qǐng)日: 2017-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN107413321B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李新;王春艷;成峻青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京三聚環(huán)保新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): B01J21/08
• 分類號(hào): B01J21/08;B01J32/00
• 代理公司: 北京三聚陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜

本發(fā)明提供了一種核殼型載體的制備方法，包括：硅溶膠、鋁溶膠、鈦溶膠、田菁膠、羧甲基纖維素鈉和水混合，得到膠液；將所述膠液噴涂在基材上，在100?200℃焙燒，得到載體前軀體；將殼層漿液包覆在所述載體前驅(qū)體外部，然后在溫度300?500℃下焙燒。先在基材上制備一層膠層，增加了基材表面的粗糙度，避免了殼層材料容易從基材上脫落的現(xiàn)象；選用限定配比的膠液，不僅可以有效的封堵基材上的孔道，而且在一定程度上增加機(jī)械強(qiáng)度；控制燒結(jié)溫度在300?500℃，有效的保證了殼層的晶型，增大了載體的比表面積。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及催化劑載體領(lǐng)域，具體涉及一種核殼型載體的制備方法。

背景技術(shù)

隨著化工業(yè)不斷向著環(huán)保、節(jié)能和高效的方向發(fā)展。對(duì)催化劑的各項(xiàng)性能要求也不斷提高。負(fù)載型催化劑以其催化活性高和選擇性好而被廣泛使用。其中以貴金屬為活性組分的負(fù)載型催化劑應(yīng)用最為廣泛，特別是在石油化工中，貴金屬負(fù)載型催化劑以其優(yōu)異效的催化性能廣泛的應(yīng)用在氣體純化、原料加氫、裂解等工藝中。最常用的制備貴金屬負(fù)載型催化劑的方法是，將貴金屬活性組分通過浸漬、噴涂等方式，直接負(fù)載在比表面較大的載體上，然后通過焙燒，最終得到貴金屬負(fù)載型催化劑。上述制備方法中，由于選用了比表面積較大的載體，而比表面積較大的載體其孔道較為豐富，這樣就使得在負(fù)載的過程中，會(huì)有相當(dāng)大的部分的貴金屬滲入載體內(nèi)部，而在載體內(nèi)部的貴金屬在催化過程中利用率很低，這樣就造成了貴金屬的浪費(fèi)，而貴金屬的價(jià)格昂貴，大大的增加了生產(chǎn)的成本。

針對(duì)上述問題，人們對(duì)載體做了改進(jìn)，設(shè)計(jì)出一種核殼型載體，其是在比表面積小的載體上包覆一層比表面積較大的材料，以此來(lái)降低比表面積較大的材料表面孔道的深。γ-Al₂O₃和TiO₂以其比表面積大，且價(jià)格低廉來(lái)源廣泛，而被廣泛應(yīng)用在殼層材料上，目前以γ-Al₂O₃為殼層材料的核殼型載體的制備方法為：將采用擬薄水鋁石制成鋁溶膠，再將基材浸漬在鋁溶膠中，而后干燥焙燒，上述方法制備的核殼型載體存在著殼層厚度不均勻，且機(jī)械強(qiáng)度差的問題；以TiO₂為殼層材料的核殼型載體的制備方法為：將氯化鈦與水混合，取其上層形成的鈦溶膠，將載體置于鈦溶膠中浸漬，焙燒，該制備方法中，由于氯化鈦遇水后，立即發(fā)生劇烈的水解，同時(shí)伴隨著大量的沉淀產(chǎn)生，使得生成的鈦溶膠的量則非常少，僅為5％-10％左右，這樣使得大量的鈦原料浪費(fèi)，同時(shí)水解過程中還產(chǎn)生大量的污染氣體氯化氫；于此同時(shí)，采用該種方法制備的殼層載體同樣存在著機(jī)械強(qiáng)度差的問題。

為此，中國(guó)專利CN101491778A一種薄殼型貴金屬催化劑，其以氧化鋁作為內(nèi)核，采用以γ-Al₂O₃粉末作為涂層材料，將涂層材料與水、膠液和表面活性劑混合制成漿液，然后再將漿液噴涂在基材表面，在700-1200℃下焙燒，得到層狀復(fù)合載體。上述技術(shù)方案中，直接采用以γ-Al₂O₃粉末膠液混合作為殼層材料，為了粘附強(qiáng)度，其只能采用很高的溫度焙燒，我們知道γ相的氧化鋁晶型的存在溫度是在400-600℃，如果溫度過高，就會(huì)導(dǎo)致晶型改變，而在700-1200℃下，γ相的氧化鋁的晶型會(huì)轉(zhuǎn)換成比表面積很小的δ相或/和θ相，大大的降低了載體的比表面積；與此同時(shí)，上述專利公開的技術(shù)方案對(duì)載體的機(jī)械強(qiáng)度也沒有改善；

同時(shí)上述專利公開的技術(shù)方案中，公開的基材為比表面積較小的α-Al₂O₃、θ-Al₂O₃、尖晶石、石英等作為基材，上述材料表面光滑，在上膠的過程中，往往會(huì)產(chǎn)生膠液無(wú)法負(fù)載在基材上的情況。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的殼層厚度不均勻，當(dāng)其負(fù)載活性組分時(shí)，活性組分容易滲透到基材上，機(jī)械強(qiáng)度低的缺陷，以及殼層材料不易包覆在基材上缺陷，從而提供一種核殼型載體的制備方法。

一種核殼型載體的制備方法，包括如下步驟：