[發明專利]一種具有高熱穩定性的活性氧化鋁的制備方法及其產品

有效

• 申請號: 202010181963.1
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111302370B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 于存貞;王少武;孟令利;劉偉;姚毅
• 申請（專利權）人: 中國鋁業股份有限公司
• 主分類號: C01F7/44
• 分類號: C01F7/44;C01F7/14
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 房德權

本發明屬于材料類領域，具體涉及一種具有高熱穩定性的活性氧化鋁的制備方法，所述制備方法包括：在擬薄水鋁石的制備過程中添加穩定劑或者將所述穩定劑與擬薄水鋁石濕濾餅混合，后烘干，得到所述活性氧化鋁；其中，所述穩定劑的結構式為A_mH_nXO_z，其中A選自元素Na、K、Li、NH₄或B，X選自元素P或N，m為0、1、2或3，n為0、1、2或3，m+n＝2、3或4，z為1、2、3或4。本發明制備得到的活性氧化鋁在600℃下處理2h后的比表面積至少保持在329?441m²/g，在900℃下處理70h后的比表面積至少保持在165?210m²/g，同時還具有含量為30％～65％的擬薄水鋁石結構，更好地維持了氧化鋁的活性。

技術領域

本發明屬于材料類領域，具體涉及一種具有高熱穩定性的活性氧化鋁的制備方法及其產品。

背景技術

活性氧化鋁廣泛應用于制備催化劑、催化劑載體和干燥劑，這些氧化鋁需要具有較大的比表面積，一般要求具有超過100m²/g的比表面積，甚至要求超過150m²/g的比表面積。而在具體應用中或者后續過程中，活性氧化鋁的比表面積則會逐步降低，同時伴隨活性的不斷降低。如果包含氧化鋁的催化劑活性降低惡化到一定程度，則必須丟棄舊的催化劑而重新更換新的催化劑。這種頻繁更換催化劑不僅消耗了時間，更會增大經濟成本。這種情況下，生產一種具有高熱穩定性的活性氧化鋁顯得尤其重要。

在工業催化劑領域中，如天然氣重整所使用的催化劑載體為比表面積＜10m²/g的α-Al₂O₃，若在高溫下用高的比表面積的材料來替代，則催化劑性能將大為改觀。此外，在汽車尾氣凈化領域中廣泛使用了汽車尾氣凈化催化劑，但經常出現因催化劑的比表面變小而在高溫下喪失催化活性的問題。而現有的高比表面的材料，如過度型氧化鋁不能承受高溫，而耐高溫的材料α-Al₂O₃又不具有高的比表面。

多年來，國內外嘗試了各種方法對高溫下保持高比表面積的材料進行了大量研究，包括改變制備工藝、稀土改性等；其主要是利用添加劑對高比表面積的氧化鋁進行表面改性，以提高其在高溫下保持高比表面積的能力。

法國F.OUDET(J.Catalyst,114,112-120,1998)用硝酸鑭浸漬擬薄水鋁石后，經高溫煅燒后比表面積為63m²/g；荷蘭J.M.Tjburg(J.Mater.Sci.26,6479-6486,1991)用硝酸鑭浸漬擬薄水鋁石經煅燒成γ-Al₂O₃后，其在高溫下比表面保持在80m²/g；還有的現有技術改用La(EDTA)浸漬后，其在高溫下比表面也僅是保持在90m²/g。

日本專利JP03088713公開了氧化鋁表面浸漬堿土金屬鹽，其在1000℃下煅燒后，比表面保持在100m²/g。

歐洲專利EP222471公開了在氧化鋁表面浸漬鋇鹽后，經高溫煅燒，其比表面僅為10m²/g。

法國專利FP2596397公開了在氧化鋁表面浸漬稀土金屬鹽并在1150℃煅燒后，其比表面僅為50-60m²/g。

以上的方法使用昂貴的稀土來改性，而且生產流程復雜，不難看出在成本大幅增加的情況下效果也不明顯。

因此，如何另辟蹊徑去提高氧化鋁的高溫穩定性具有十分顯著的意義。

發明內容