[發(fā)明專利]一種多晶氧化鋁自組裝八面體顆粒的制備方法

有效

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• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN112707423B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張雁玲;楊衛(wèi)亞;凌鳳香;張會成;王少軍;沈智奇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類號: C01F7/441
• 分類號: C01F7/441
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種多晶氧化鋁自組裝八面體顆粒的制備方法，包括如下內(nèi)容：（1）將焙燒后的氧化鋁前驅(qū)體粉體以等體積浸漬法使其充分吸附有機(jī)胺溶液，然后使用高能球磨機(jī)處理粉體；（2）將步驟（1）得到的物料干燥，篩取合適粒度的物料；（3）將步驟（2）篩取的物料進(jìn)行密閉水熱處理；密閉體系中，分為上下兩部分：上部分為氧化鋁前體固態(tài)物料，下部分為液相，固液兩相不直接接觸，在高溫下發(fā)生氣?固反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)干燥、焙燒得到產(chǎn)物。本發(fā)明方法簡單、綠色環(huán)保，本發(fā)明方法合成的氧化鋁材料在催化、吸附領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無機(jī)材料制備領(lǐng)域，具體地涉及一種多晶氧化鋁自組裝八面體顆粒的制備方法。

背景技術(shù)

氧化鋁是使用廣泛的催化劑載體材料，其表面性質(zhì)所暴露的晶面直接相關(guān)，并對催化劑的性能產(chǎn)生重要的影響。對于γ-氧化鋁， (110)晶面具有熱力學(xué)最穩(wěn)性，通常優(yōu)先暴露。氧化鋁的（111）晶面和（100）晶面具有不同于(110)晶面的原子排列及化學(xué)性質(zhì)，因此通過對氧化鋁晶面進(jìn)行調(diào)控可以得到特殊的界面性質(zhì)。但在整體上，氧化鋁(110)晶面占據(jù)優(yōu)勢地位的狀況很難被輕易地改變。

現(xiàn)有研究表明，單晶氧化鋁晶粒主要暴露｛110｝晶面族和｛111｝晶面族，｛110｝晶面族占70.4%，｛111｝晶面族占29.6%。由于晶體習(xí)性的內(nèi)在約束機(jī)制，氧化鋁晶粒的晶面分布比例難以調(diào)控，｛110｝晶面族總是處于優(yōu)勢地位。

【石油煉制與化工，2013，44（9）：47-50】通過硝酸鈉的引入調(diào)控氧化鋁單晶的晶面分布，但是所得晶粒仍然是以（110）晶面為主。

CN200910011627.6、CN200910206229.X及CN200910011626.1通過超增溶膠團(tuán)法合成了棒狀氧化鋁組裝顆粒。該自組裝方法對氧化晶面分布比例無明顯的作用。

【燃料化學(xué)學(xué)報，2013，41（10）：1262-1267】以氯化鋁為前驅(qū)物，在氨水介質(zhì)中用水熱法制備了六棱柱狀多晶γ-氧化鋁多晶顆粒，所得產(chǎn)品含有大量氯元素，需要采取特殊手段加以去除，不利于工業(yè)上的綠色利用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種多晶氧化鋁自組裝八面體顆粒的制備方法，本發(fā)明通過特定類型的有機(jī)胺作為自組裝調(diào)控劑，在一定的化學(xué)環(huán)境下使氧化鋁前驅(qū)物產(chǎn)生自組裝作用，形成八面體形貌結(jié)構(gòu)，本發(fā)明方法簡單、綠色環(huán)保。

本發(fā)明的多晶氧化鋁自組裝八面體顆粒的制備方法，包括如下內(nèi)容：

（1）將焙燒后的氧化鋁前驅(qū)體粉體以等體積浸漬法使其充分吸附有機(jī)胺溶液，然后使用高能球磨機(jī)處理粉體；

（2）將步驟（1）得到的物料干燥，篩取合適粒度的物料；

（3）將步驟（2）篩取的物料進(jìn)行密閉水熱處理；密閉體系中，分為上下兩部分：上部分為固態(tài)物料，下部分為有機(jī)胺水溶液，固液兩相不直接接觸，在高溫下發(fā)生氣-固反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)干燥、焙燒得到產(chǎn)物。

本發(fā)明方法中，步驟（1）所述的氧化鋁前驅(qū)體是指擬薄水鋁石以及包括但不限于經(jīng)硅、硼、鈦、鎂、鑭等各種元素改性的擬薄水鋁石粉體。

本發(fā)明方法中，步驟（1）所述的氧化鋁前驅(qū)體焙燒條件為：250-450℃焙燒時間1-12小時；優(yōu)選焙燒條件為：300-450℃焙燒2-8小時。

本發(fā)明方法中，步驟（1）所述的高能球磨處理以獲得5000-20000目的粉體粒度。高能球磨機(jī)的操作條件以獲得滿足要求的粉體粒度為標(biāo)準(zhǔn)來靈活調(diào)整。

本發(fā)明方法中，步驟（1）所述有機(jī)胺為乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、苯胺、二苯胺、聯(lián)苯胺或鄰苯二胺中的一種或多種。所述的有機(jī)胺吸附量為氧化鋁前驅(qū)體體焙燒后質(zhì)量的1%-20%，優(yōu)選為5%-15%。有機(jī)胺溶液的濃度可以根據(jù)具體吸附情況進(jìn)行合理調(diào)整，有機(jī)胺溶液的溶劑可以為水和/低碳醇。