專利名稱：高溫下保持高比表面氧化鋁及其制備方法
技術領域：
本發明涉及氧化鋁及其制備方法，尤其是能在高溫下保持高比表面的Al2O3材料及制備方法。
近年來，幾個重要領域對高溫下保持高比表面的材料提出了要求。這幾個領域是(1)催化燃燒，需要在1000℃以上保持高比表面的材料；(2)一些工業催化過程，如天然氣蒸汽重整制合成氣，使用的催化劑載體是比表面≤10m2/g的α-Al2O3，若用高溫下保持高比表面的材料取代，催化劑性能將大為改觀；(3)汽車尾氣凈化，雖然汽車尾氣凈化催化劑已投入使用，但在使用中因載體的比表面在高溫下導致催化劑活性降低仍是未解決的問題。而現有的高比表面材料(如γ-Al2O3、η-Al2O3等)不能承受高溫，而耐高溫的材料如α-Al2O3又不具有高的比表面。故近年來國外對高溫下保持高比表面的材料進行了大量的研究。主要是利用添加物對高比表面氧化鋁進行表面改性，以提高其在高溫下保持高比表面的能力，但仍處于研究階段。
法國的F.oudet等(J.Catalyst，114，112-120(1998))用La(NO3)3浸漬薄水鋁石后經1150℃煅燒12小時，比表面為63m2/g。
荷蘭的I.M.Tijburg等(J.Mater.Sci.，26，6479-6486(1991))用3.5wt％La(NO3)3浸漬薄水鋁石或γ-Al2O3后，在1050℃煅燒145小時，比表面能保持80m2/g；改用[La(EDTA)]-(La含量為0.5wt％)浸漬后在1050℃煅燒145小時后，比表面還有90m2/g。
日本專利(JP03088713)介紹了氧化鋁表面浸漬堿土金屬鹽在1000℃煅燒后，比表面保持100m2/g。
歐州專利(EP222471)介紹了氧化鋁表面浸漬Ba鹽在1450℃煅燒50小時后，比表面還有10m2/g。
法國專利(FP2596397)介紹了氧化鋁表面浸漬稀土金屬鹽后在1150℃煅燒12小時后，比表面保持在50-60m2/g。
本發明提供了一種在高溫下保持高比表面的氧化鋁材料，本發明還提供這種高溫下保持高比表面的氧化鋁材料的制備方法。
本發明所提供的在高溫下保持高比表面的氧化鋁是由鋁鹽或鋁酸鹽溶液在添加物和造孔劑的存在下用共溶膠--凝膠法制備，工藝如下混合→溶解→沉淀→過濾→洗滌→干燥→煅燒→產品將鋁鹽或鋁酸鹽與添加物和造孔劑混合后，加水溶解，在45-60℃和一定的PH值(6-9)范圍內和劇烈攪拌下加入沉淀劑反應，制得凝膠，隨后在室溫下將凝膠過濾、洗滌，130℃下干燥，最后焙燒而得.添加物至少選自Li、Na、K、La、Ce、Sm、Si、Ca、Ba元素中的一種氧化物，用量為0.5-10％(mol)；造孔劑選自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、甲基纖維素，其用量為材料總量的0-40％(mol)。
根據本發明制備的氧化鋁材料，具有便于批量生產和高比表面等優點。在高溫下，即1000℃--1200℃下仍保持其比表面大于100m2/g。
實施例1(1)按鑭∶鋁＝1∶9(摩爾百分比)配方分別稱取硝酸鑭和硝酸鋁溶于水中。待溶解完后再加入含40％(重量)聚乙烯醇溶液，混合后于水浴加熱恒溫在55℃下，用體積比2∶1稀氨水滴加進行反應，并不斷的高速攪拌，至反應體系的PH＝8.6停止滴加氨水，此時溶液中的鋁離子完全生成氫氧化鋁凝膠。然后抽濾、洗滌、干燥得干凝膠。
(2)將干凝膠于管式爐中通入空氣在350℃下分解硝酸鹽，在500℃下使Al(OH)3分解。
(3)將產品壓片后置于高溫管式爐中并通入N2(g)或干燥空氣；在1100℃下煅燒32小時后得產品。
(4)產品經XRD分析為δ相，經表面分析儀測得比表面為102.7m2/g。
實施例2(1)按鑭∶鋇∶鋁＝1∶2∶97(摩爾百分比)分別稱取硝酸鑭、硝酸鋇和硝酸鋁溶于水中，待溶解完后，于水浴中加熱恒溫，溫度55℃，用體積比為2∶1的稀氨水緩慢滴加進行反應，并用電動攪拌器不斷的高速攪拌，滴加稀氨水至反應體系的PH＝8.6時停止，此時全部生成Al(OH)3凝膠。然后轉移至抽濾漏斗中進行抽濾、洗滌，然后干燥得干凝膠。
(2)同實施例1之(2)(3)同實施例1之(3)(4)產品經XRD測得物相為δ相。經表面分析儀測得比表面為101.8m2/g。
權利要求
1.一種新型Al2O3材料，其特征是由鋁鹽或鋁酸鹽在添加物和造孔劑存在下用共溶膠-凝膠法制備而得，其中添加物至少選自Li、Na、K、La、Ce、Sm、Ca、Ba、Si元素中的一種氧化物，用量為Al2O3材料總量的0.5-10％(mol)；造孔劑選自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、甲基纖維素，用量為材料總量的0-40％(mol)。
2.根據權利要求1所述的新型Al2O3材料的制備方法，是將鋁鹽或鋁酸鹽與添加物和造孔劑混合后，加水溶解，在45℃-60℃溫度、PH值6-9及攪拌條件下，加入沉淀劑制得凝膠，在高溫下將凝膠過濾、洗滌、干燥、焙燒制得成品。
3.根據權利要求2所述的新型Al2O3材料的制備方法，其特征在于沉淀劑是稀氨水。
全文摘要
本發明是關于一種新型的能在高溫下保持高比表面的Al
文檔編號C04B35/622GK1408645SQ0112887
公開日2003年4月9日 申請日期2001年9月19日 優先權日2001年9月19日
發明者龔茂初, 陳耀強, 許清淮, 李孝維 申請人:川化集團有限責任公司, 四川大學