[發明專利]一種大孔-介孔氧化鋁及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 201810316555.5
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108640132A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 姜艷軍;薛宏光;張教育;瞿瑋;陳浩
• 申請（專利權）人: 江蘇金茂源生物化工有限責任公司
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02;C12N11/14
• 代理公司: 石家莊旭昌知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 13126
• 代理人: 彭隨麗

本發明提供了一種大孔?介孔氧化鋁及其制備方法和用途，包括下列步驟：將質量比為(0.8～1)：(0.45～0.5)：0.7的P123、檸檬酸和37％wt的濃鹽酸加入無水乙醇中，混合均勻；后加入異丙醇鋁，異丙醇鋁與所述P123的質量比為1.8～2.8：1，攪拌至形成均一透明的溶液A；向其中加入膠體晶體模板，所述膠體晶體模板與所述異丙醇鋁的質量比為1～10：1，密封靜置12～24h，取出膠體晶體模板后烘干得到白色固體材料B；進行煅燒，得到3DOM/m?Al。本發明本發明制備的大孔?介孔氧化鋁具有較高比表面和較大孔體積，為固定化酶提高大量的附著點位；經大孔?介孔氧化鋁固定化的酶，其活性、熱穩定性和重復操作穩定性較好，可以作為固定化酶的理想載體，應用于固定化酶領域。

技術領域

本發明涉及材料化學領域，特別涉及一種大孔-介孔氧化鋁及其制備方法和用途。

背景技術

多級孔道結構的納米材料因其能夠協同不同孔徑范圍孔的優勢，己在很多應用領域，如能量轉換與儲存、催化、吸附、過濾、傳感和藥物治療等展現出優越的性能。近年來，人們致力于大孔-介孔納米材料的研究，尤其是大孔-介孔二氧化硅材料。氧化鋁材料由于其良好的物理化學性質，在催化、石油裂解、吸附分離、色譜及酶的固定化方面具有廣泛應用。與二氧化硅相比，氧化鋁具有更高的水解穩定性，更易于負載金屬物種等優勢。

CN101863499A公開了一種大孔-介孔氧化鋁的制備方法，孔道規則，孔徑分布集中。CN103657739A公開了一種介孔-大孔復合結構氧化鋁載體，解決現有擴孔技術無法形成較多大孔和介孔的目的，使煤焦油與載體上的催化劑更好的接觸，由該載體所負載的加氫脫金屬催化劑具有高的加氫脫金屬性能。 CN106984303A公開了一種擔載貴金屬的等級孔大孔-介孔γ-Al₂O₃催化劑的制備方法，其擔載的貴金屬活性組分在載體上均勻分布，催化劑整體具有良好的孔道連通性、高的比表面積和大的孔體積。

但是，上述制備方法得到的產品均不具備三維有序結構。三維有序材料具有孔徑均一、孔道排列整齊有序等特點，構成內部交聯的三維網絡，因為其具有高的比表面積和大的孔體積，在催化、材料和生物化工等領域展現出良好的應用前景。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種大孔-介孔氧化鋁及其制備方法和用途，以制備出三維有序的大孔-介孔氧化鋁，并應用于固定化酶領域。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種大孔-介孔氧化鋁的制備方法，包括下列步驟：

S1：將質量比為(0.8～1)：(0.45～0.5)：0.7的P123、檸檬酸和37％wt的濃鹽酸加入無水乙醇中，混合均勻；后加入異丙醇鋁，所述異丙醇鋁與所述P123 的質量比為1.8～2.8：1，攪拌至形成均一透明的溶液A；

S2：將膠體晶體模板加入所述溶液A中，所述膠體晶體模板與所述異丙醇鋁的質量比為1～10：1，密封靜置12～24h，取出所述膠體晶體模板，得到溶液B；將所述溶液B烘干得到白色固體材料C；

S3：將所述白色固體材料C進行煅燒，得到3DOM/m-Al。

進一步的，步驟S3中煅燒溫度400～600℃，升溫速度1～5℃/min。煅燒時間4～8h。

本發明的另一目的在于提出一種大孔-介孔氧化鋁，所述大孔-介孔氧化鋁由上述大孔-介孔氧化鋁的方法制得，制得的大孔-介孔氧化鋁中大孔結構三維有序，介孔結構有序。

進一步的，所述大孔-介孔氧化鋁的大孔孔徑為280nm～350nm，介孔孔徑為5～8nm，比表面為328～347m²/g，孔體積為0.3891～0.4132cm³/g。