[發明專利]基于陽極氧化鋁改性修飾的非涂覆式金屬基體整體式催化劑載體/催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710423251.4
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107243362A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 郭燏;李清;曹財源;徐超;孫路;陳飛;劉怡;趙陽
• 申請（專利權）人: 南京工業大學;江蘇博斯納環境科技有限公司
• 主分類號: B01J35/10
• 分類號: B01J35/10;B01J21/04;B01J32/00;B01J37/08;B01J37/10;B01J23/52;B01J23/889;B01J23/755
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 韓朝暉,施婷婷

1.一種基于陽極氧化鋁改性修飾的非涂覆式金屬基體整體式催化劑載體，包括金屬基體，其特征在于，所述的金屬基體表面包括多孔氧化鋁層，所述的多孔氧化鋁層為γ-氧化鋁，比表面積為100m²/g以上；所述的多孔氧化鋁層系金屬基體表面自生長的陽極氧化鋁膜改性修飾得到。

2.根據權利要求1所述的催化劑載體，其特征在于，所述的多孔氧化鋁層的比表面積為150～300m²/g。

3.根據權利要求1所述的催化劑載體，其特征在于，所述的多孔氧化鋁層具有孔徑20～900nm的主孔道，以及主孔孔壁上形成的孔徑2-5nm的二元孔道。

4.一種非涂覆式金屬基體整體式催化劑，其特征在于，所述的催化劑包括權利要求1所述的非涂覆式金屬基體整體式催化劑載體。

5.一種基于陽極氧化鋁改性修飾的非涂覆式金屬基體整體式催化劑載體/催化劑的制備方法，包括以下步驟：

1)陽極氧化法制備母材：通過陽極氧化法，在電解液中對含鋁金屬基體進行氧化處理，在其表面形成多孔陽極氧化鋁層；清洗殘余的電解液，干燥；

2)擴孔處理：將上述步驟1)得到的材料放入可腐蝕氧化鋁的溶液中進行擴孔處理；清洗殘余的擴孔溶液，干燥；

3)水熱處理：將上述步驟2)得到的材料置于水熱溶液或其蒸汽中進行水熱處理；清洗材料上殘余的水熱溶液，干燥；

4)焙燒處理：將上述步驟3)得到的材料，在不低于350℃但不超過該載體中的金屬基體的熔解溫度下焙燒處理，制得所述的催化劑載體；

進一步地，

5)催化劑制備：將活性組分負載到上述步驟4)得到的催化劑載體上，經干燥和焙燒處理后制得所述的催化劑。

6.根據權利要求5所述的催化劑載體/催化劑的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述的含鋁金屬基體選自鋁材、覆層鋁材、含鋁合金或不銹鋼中的一種或幾種；所述的電解液為硫酸、草酸、磷酸、檸檬酸中的一種或幾種。

7.根據權利要求5所述的催化劑載體/催化劑的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述的擴孔溶液pH為0.1～13，為草酸、碳酸、硫酸、亞硫酸、硝酸、亞硝酸、磷酸、甲酸、乙酸、檸檬酸、氯化氫、碘化氫、氟化氫、溴化氫、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鋇、氨水中的一種或幾種；擴孔處理的溫度為5～40℃，處理時間為10-300min。

8.根據權利要求5所述的催化劑載體/催化劑的制備方法，其特征在于，步驟3)中，所述的水熱溶液為水、甲醇、乙醇、乙二醇中的一種或幾種，水熱處理溫度為40～150℃，水熱處理時間為10-180min。

9.根據權利要求5所述的催化劑載體/催化劑的制備方法，其特征在于，步驟4)中，焙燒溫度為500～800℃，但不超過金屬基體熔解溫度；焙燒時間為30-180min；焙燒的氣體氛圍為空氣、氮氣、氬氣、氦氣等中的一種或幾種。

10.根據權利要求5所述的催化劑載體/催化劑的制備方法，其特征在于，步驟5)中，負載活性組分的方法包括沉淀法、浸漬法、微乳液技術、溶液-凝膠法、涂敷法、離子交換法、熔融法、混合法、超臨界流體法、金屬電鍍法、化學鍍法、膜技術中的一種或幾種。