[發(fā)明專利]一種微波輔助燃燒法制備改性γ-Al2O3粉體的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010764431.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-03
• 公開（公告）號(hào): CN111747434A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙旭光;孟竺;吳鉗;付麗婷;儲(chǔ)剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧石油化工大學(xué)
• 主分類號(hào): C01F7/30
• 分類號(hào): C01F7/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種微波輔助燃燒法制備摻雜改性γ?Al₂O₃粉體的方法，耦合了微波輔助強(qiáng)化技術(shù)與自蔓延燃燒合成技術(shù)，以硝酸鋁、甘氨酸、檸檬酸為原料，添加硝酸鈷和硝酸鏑作改性劑制備Co?Dy共摻的γ?Al₂O₃粉體的工藝方法。與生產(chǎn)γ?Al₂O₃粉體的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明工藝合成的γ?Al₂O₃粉體在相同的特征尺寸下具有更高的熱穩(wěn)定性，是一種新型的高熱穩(wěn)定性催化載體材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料合成工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微波輔助燃燒法制備高熱穩(wěn)定性的γ-Al₂O₃粉體的工藝。

背景技術(shù)

目前，已發(fā)現(xiàn)有多種結(jié)晶態(tài)的氧化鋁，分別為α型、κ型、θ型、χ型、δ型、η型、γ型、ρ型、β型的氧化鋁，不同空間結(jié)構(gòu)的氧化鋁，其性質(zhì)也不相同。其中α型、β型、γ型的氧化鋁使用用途較廣。氧化鋁類型不僅與空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與溫度有影響，不同的溫度條件下，結(jié)晶態(tài)也在隨之改變。比如，α型和γ型的氧化鋁有著鮮明對(duì)比，α-Al₂O₃是高溫下形成的產(chǎn)物，相反γ-Al₂O₃是低溫下形成的產(chǎn)物。人們所提到的“活性氧化鋁”，是指活性γ-Al₂O₃，由于活性γ-Al₂O₃具有良好的化學(xué)性質(zhì)，可用制備陶瓷和催化劑載體，吸附劑、干燥劑，還優(yōu)先發(fā)展于信息科技、光學(xué)和航天等行業(yè)。隨著氧化鋁具有的優(yōu)良特性和受到廣泛應(yīng)用，進(jìn)而引起了海內(nèi)外人士的熱切關(guān)注和研究。

近年來，提高γ-Al₂O₃熱穩(wěn)定性的方法主要有：添加不同的改性劑、不同的制備方法、以及不同的前驅(qū)體溶液制備方法。研究表明，以硝酸鑭和硝酸鈰作改性劑，采用La和Ce共摻時(shí)，確實(shí)能夠有效提高氧化鋁熱穩(wěn)定性，并且進(jìn)一步證明：La和Ce共同改性要比單獨(dú)用La改性效果好。因此本發(fā)明采用添加硝酸鈷和硝酸鏑作為改性劑，采用微波輔助燃燒法制備摻雜改性γ-Al₂O₃粉體來提高其熱穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種微波輔助燃燒法制備高熱穩(wěn)定性的γ-Al₂O₃粉體的工藝。

本發(fā)明進(jìn)行了摻雜改性γ-Al₂O₃粉體的合成。工藝過程采用了微波輔助的燃燒法合成技術(shù)與裝置，包含有鋁鹽、燃燒劑與改性劑的前驅(qū)體溶液在反應(yīng)裝置中進(jìn)行了氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)后可得到蓬松似雪花狀的白色粉末，是一種同時(shí)具有高比表面積、微小均勻粒徑和高熱穩(wěn)定性的催化載體新材料。

本發(fā)明包括如下步驟：

原料為Al(NO₃)₃·9H₂O；C₂H₅NO₂，C₆H₈O₇，Dy(NO₃)₃·6H₂O，Co(NO₃)₂·6H₂O。燃燒反應(yīng)中，Al(NO₃)₃·9H₂O，Dy(NO₃)₃·6H₂O，Co(NO₃)₂·6H₂O和C₂H₅NO₂或C₆H₈O₇的摩爾配比直接影響粉體的純度，根據(jù)推進(jìn)劑化學(xué)中的熱化學(xué)理論計(jì)算燃料（還原劑）與硝酸鹽（氧化劑）的摩爾配比。