[發明專利]一種等級孔大孔-介孔γ-Al2

有效

• 申請號: 201910936306.0
• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN110586198B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 陳麗華;雷坤皓;張凈銘;侯月新;劉思明;孫曉芳;鐘運開;蘇寶連
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B01J32/00
• 分類號: B01J32/00;B01J21/04;B01J35/02;B01J35/10;C01F7/02;C01F7/30
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 喬宇

本發明公開了一種具有等級孔大孔?介孔γ?Al₂O₃催化劑載體材料及其制備方法。該γ?Al₂O₃催化劑載體材料具有大孔和介孔孔道，大孔孔壁由氧化鋁納米片組裝而成，納米片間相互堆積成褶皺狀并形成豐富的介孔孔道，且大孔與介孔交叉貫通，比表面積高，反應活性位點多，反應所需能壘低，催化性能好。本發明通過一步制備生成具有等級孔大孔?介孔體系的催化劑載體材料，該方法反應條件溫和，操作簡便，雜質引入量極少，有利于工業化推廣。

技術領域

本發明涉及γ-Al₂O₃催化劑載體材料技術領域，具體涉及一種等級孔大孔-介孔γ-Al₂O₃催化劑載體材料及其制備方法。

背景技術

在目前工業生產中，已經投入使用的載體材料包括氧化鋁、活性炭、氧化鈦、硅鋁酸鹽等。其中，以屬性優良的氧化鋁載體應用最為廣泛，約占到工業擔載型催化劑載體的70％以上。在氧化鋁的眾多晶相中，又屬γ-Al₂O₃性能最優。因其具有孔道屬性可調、比表面積大、吸附性強、表面酸堿性可調、機械強度大、熱穩定性高等優點，因而γ-Al₂O₃又有“活性氧化鋁”的美稱。

孔道屬性不僅是評價催化劑性能的重要指標，也是影響催化性能的重要因素，主要涉及材料的比表面積、孔體積、平均孔徑及孔徑分布等一系列結構參數。較高的比表面積可以有效增加反應物與催化劑的接觸面積，同時也保證了活性組分的均勻分布。孔道體系的引入進一步增加了反應物的流通擴散性，能夠有效改善催化劑堵塞、積碳等問題。但目前的工業制備方法，在無外加模板劑或表面活性劑的情況下，很難制備出高比表面積、具備優良孔道屬性的氧化鋁載體材料，這也是催化劑整體催化效率難以進一步提升的主要問題。即使引入模板劑或表面活性劑，但模板劑制備復雜，操作要求高，表面活性劑價格昂貴等因素又限制了其大規模生產應用。因此，開發低成本、高效率制備具有高比表面積的氧化鋁載體材料，同時又能有效改善調控氧化鋁載體材料孔道屬性，為催化反應提供更多選擇，是目前研究者們所共同關注的一大難題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種等級孔大孔-介孔γ-Al₂O₃催化劑載體材料及其制備方法，該載體材料具有等級孔大孔-介孔結構，且大孔孔壁是由具有介孔孔道的氧化鋁納米片堆積組裝而成，比表面積高，催化性能好，其制備條件溫和，操作簡單，雜質少，適合工業化生產。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種具有等級孔大孔-介孔γ-Al₂O₃催化劑載體材料，該γ-Al₂O₃催化劑載體材料為保持高貫通性等級孔大孔-介孔結構的塊狀固體，大孔孔壁由氧化鋁納米片組裝而成，納米片間相互堆積成褶皺狀并形成豐富的介孔孔道，且大孔與介孔交叉貫通。

按上述方案，γ-Al₂O₃催化劑載體材料中，大孔孔徑為500nm-1μm；介孔孔徑為5-10nm。

按上述方案，γ-Al₂O₃催化劑載體材料中，氧化鋁納米片長為80-100nm，寬為40-60nm，厚為10-20nm。

上述具有等級孔大孔-介孔γ-Al₂O₃催化劑載體材料的制備方法，包括以下步驟：

1)甲醇與去離子水混合攪拌均勻得澄清溶液；

2)將仲丁醇鋁逐滴滴入步驟1)制得的澄清溶液中，得到混合溶液；

3)待步驟2)所得的混合溶液靜置，抽濾，干燥得到白色沉淀前驅體；