一種耐高溫大比表面積的氧化鋁及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種耐高溫大比表面積的氧化鋁及其制備方法，屬于氧化鋁加工【技術領域】。該氧化鋁由以下重量份數的組份制成：γ-Al2O355～75份，稀土金屬元素的硝酸鹽12～30份，堿土金屬元素的硝酸鹽10～20份，水200～270份。本發明的有益效果是：本發明所得氧化鋁耐高溫性能好，比表面積大，其在1100℃的高溫下能長時間保持比表面積在120m2/g以上。其制備方法簡單，生產成本低，便于批量生產，在汽車尾氣凈化催化劑方面具有良好的前景。
【專利說明】一種耐高溫大比表面積的氧化鋁及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于氧化鋁加工【技術領域】，具體涉及一種耐高溫大比表面積的氧化鋁及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著經濟社會的進步，汽車工業得到了快速發展，汽車數量的激增，使其尾氣造成的環境污染也日益嚴重。各個國家和地區也相應提出了越來越嚴格的排放控制法規，而在汽車尾報治理中，催化劑具有決定性的作用。
[0003]對汽車尾氣凈化催化劑來說，氧化鋁是一種很佳的又經濟的載體，現有的Y -Al2O3不能承受高溫，在溫度約1000°c時會轉變成α相，導致比表面迅速減小，引起表面負載的活性組分聚集，從而使催化劑活性明顯下降，因此穩定氧化鋁的結構，使其在高溫下保持大的比表面，防止轉化為小表面積而活性減少的α型氧化鋁，這對于提高催化劑的熱穩定性，有著重大的意義。
[0004]經過檢索，法國的F.0udet 等(J.Catalysst, 114, 112-120 (1998))用 La(NO3) 3 浸潰薄水鋁石后經1150°C煅燒12小時，比表面63m2/g。歐洲專利(EP222471)介紹了氧化鋁表面Ba鹽在1450°C煅燒50小時后，比表面積為10m2/g。法國專利(FP2596397)介紹了氧化招表面浸潰稀土金屬鹽后在1150°C煅燒12小時后，比表面積為50?60m2/g。因此,開發出一種耐高溫、比表面積大的氧化鋁已成為亟需解決的技術問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種耐高溫，比表面積大的氧化鋁。
[0006]本發明的另一目的是提供上述氧化鋁的制備方法。
[0007]本發明所采取的技術方案是一種耐高溫大比表面積的氧化鋁，該氧化鋁由以下重量份數的組份制成:Y -Al20355?75份,稀土金屬兀素的硝酸鹽12?30份,堿土金屬兀素的硝酸鹽10?20份，水200?270份。
[0008]作為優選，該氧化鋁由以下重量份數的組份制成:Y-A120360?70份，稀土金屬元素的硝酸鹽17?25份，堿土金屬元素的硝酸鹽12?17份，水210?260份。
[0009]作為優選，該氧化鋁由以下重量份數的組份制成:Y-A120365份，稀土金屬元素的硝酸鹽21份，堿土金屬元素的硝酸鹽15份，水240份。
[0010]作為優選,所述稀土元素為鑭、鋪、鐠、釹、钷、衫、銪、禮、鋪、鏑、欽、鉺、錢、鐿和镥中的一種、任意兩種或兩種以上任意比例的混合物。
[0011]作為優選，所述的堿土金屬元素為鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇和鐳中的一種、任意兩種或兩種以上任意比例的混合物。
[0012]作為優選，所述水為去離子水。
[0013]一種所述氧化鋁的制備方法，包括以下步驟:先將稀土金屬元素的硝酸鹽和堿土金屬元素的硝酸鹽溶于水中，溶解完全后再加入Y-Al2O3，進行浸潰，然后在110°C?130°C的溫度下干燥，得粉末；將所述粉末在130°C?150°C下烘干10小時以上，然后分解硝酸鹽，再在800°C?900°C下焙燒，得成品。
[0014]作為優選，所述浸潰的溫度為40°C?60°C，浸潰的時間為5?10小時。
[0015]作為優選，所述分解硝酸鹽的溫度為300°C?360°C。
[0016]作為優選，所述焙燒的時間為6?10小時。
[0017]本發明的有益效果在于:
[0018](I)本發明氧化鋁采用廉價的Y-Al2O3、稀土金屬元素的硝酸鹽和堿土金屬元素的硝酸鹽，通過各原料科學配比，共同作用，制得了耐高溫性能好，比表面積大的氧化鋁材料；其在1100°C的高溫下焙燒3?5小時，能保持比表面積在120m2/g以上。
[0019](2)本發明制備方法簡單，生產成本低，便于批量生產，在汽車尾氣凈化催化劑方面具有良好的前景。
【具體實施方式】
[0020]為使本領域技術人員詳細了解本發明的生產工藝和技術效果，下面以具體的生產實例來進一步介紹本發明的應用和技術效果。
[0021]實施例一:
[0022]將16g硝酸鑭、15g硝酸鎂和5g硝酸鈰溶于240g去離子水中，溶解完全后加入65g Y -Al2O3,在充分攪拌的條件下于50°C浸潰8小時。然后在140°C的溫度下干燥，得粉末；將粉末在130°C下烘干10小時，使水份充分揮發。將烘干后的物料均勻分攤置于坩堝內，在330°C下充分分解硝酸鹽，再在800°C下焙燒8小時，得成品。
[0023]實施例二:
[0024]將19g硝酸鑭、17g硝酸鎂和6g硝酸鈰溶于260g去離子水中，溶解完全后加入60g Y-Al2O3，在充分攪拌的條件下于40°C浸潰10小時。然后在130°C的溫度下干燥，得粉末；將粉末在130°C下烘干10小時，使水份充分揮發。將烘干后的物料均勻分攤置于坩堝內，在330°C下充分分解硝酸鹽，再在900°C下焙燒8小時，得成品。
[0025]實施例三:
[0026]將13g硝酸鑭、12g硝酸鎂和4g硝酸鈰溶于210g去離子水中，溶解完全后加入70g Y-Al2O3，在充分攪拌的條件下于60°C浸潰5小時。然后在150°C的溫度下干燥，得粉末；將粉末在130°C下烘干10小時，使水份充分揮發。將烘干后的物料均勻分攤置于坩堝內，在330°C下充分分解硝酸鹽，再在850°C下焙燒8小時，得成品。
[0027]實施例四:
[0028]將20g硝酸鑭、20g硝酸鎂和8g硝酸鈰溶于270g去離子水中，溶解完全后加入75g Y-Al2O3，在充分攪拌的條件下于60°C浸潰5小時。然后在150°C的溫度下干燥，得粉末；將粉末在130°C下烘干10小時，使水份充分揮發。將烘干后的物料均勻分攤置于坩堝內，在330°C下充分分解硝酸鹽，再在900°C下焙燒8小時，得成品。
[0029]實施例五:
[0030]將30g硝酸鑭和20g硝酸鎂溶于270g去離子水中，溶解完全后加入55g Y -Al2O3,在充分攪拌的條件下于50°C浸潰8小時。然后在150°C的溫度下干燥，得粉末；將粉末在130°C下烘干10小時，使水份充分揮發。將烘干后的物料均勻分攤置于坩堝內，在330°C下充分分解硝酸鹽，再在900°C下焙燒8小時，得成品。
[0031]一般情況下，汽車尾氣的溫度為700°C~800°C之間，也會出現1000°C以上的瞬態值，現有用于作為催化劑的氧化鋁在1000°c以上的條件下，會發生改性，轉變為α相，比表面積會大大下降，故會導致尾氣排放不達標的情況。為說明本發明的技術效果，分別將上述實施例所得產品在1100°C的高溫下焙燒3小時，然后采用型號為SSA-4200的孔徑及表面分析儀進行測定，檢測結果見表1。
[0032]表1
[0033]
【權利要求】
1.一種耐高溫大比表面積的氧化鋁，其特征在于:該氧化鋁由以下重量份數的組份制成:Y -Al20355~75份,稀土金屬兀素的硝酸鹽12~30份,堿土金屬兀素的硝酸鹽10~20份，水200~270份。
2.根據權利要求1所述的一種耐高溫大比表面積的氧化鋁，其特征在于:該氧化鋁由以下重量份數的組份制成:Y -Al20360~70份，稀土金屬元素的硝酸鹽17~25份，堿土金屬元素的硝酸鹽12~17份，水210~260份。
3.根據權利要求1所述的一種耐高溫大比表面積的氧化鋁，其特征在于:該氧化鋁由以下重量份數的組份制成:Y-A120365份，稀土金屬元素的硝酸鹽21份，堿土金屬元素的硝酸鹽15份，水240份。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的一種耐高溫大比表面積的氧化鋁，其特征在于:所述稀土元素為鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、欽、鉺、銩、鐿和镥中的一種、任意兩種或兩種以上任意比例的混合物。
5.根據權利要求1-3中任一項所述的一種耐高溫大比表面積的氧化鋁，其特征在于:所述的堿土金屬元素為鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇和鐳中的一種、任意兩種或兩種以上任意比例的混合物。
6.根據權利要求1-3中任一項所述的一種耐高溫大比表面積的氧化鋁，其特征在于:所述水為去離子水。
7.一種基于權利要求1-3中任一項所述氧化鋁的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:先將所述稀土金屬元素的硝酸鹽和堿土金屬元素的硝酸鹽溶于水中，溶解完全后再加入￥41203，進行浸潰，然后在1101:~1301:的溫度下干燥，得粉末；將所述粉末在130°C~150°C下烘干10小時以上，然后分解硝酸鹽，再在800°C~900°C下焙燒，得成品。
8.根據權利要求7所述氧化鋁的制備方法，其特征在于:所述浸潰的溫度為40°C~60°C,浸潰的時間為5~10小時。
9.根據權利要求7所述氧化鋁的制備方法，其特征在于:所述分解硝酸鹽的溫度為300。。~360。。。
10.根據權利要求7所述氧化鋁的制備方法，其特征在于:所述焙燒的時間為6~10小時。
【文檔編號】B01J35/10GK103521272SQ201310481255
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月15日 優先權日:2013年10月15日
【發明者】楊云逸 申請人:楊云逸