10°C之間,進一步優(yōu)選為40_100°C,特別優(yōu)選為60-90 °C。
[0030]介孔氧化鋁前驅體的馬弗爐焙燒中升溫速率在1_5°C /min之間,進一步優(yōu)選為2-3°C /min 之間。
[0031]下面通過實施例對本發(fā)明作進一步闡述。
[0032]為便于理解本發(fā)明,本發(fā)明列舉實施例如下。所述實施例僅是幫助理解本發(fā)明,不應視為對本發(fā)明的具體限制。
[0033]為了便于理解本發(fā)明,本發(fā)明列舉了 3例依照本發(fā)明實施方式制取的介孔氧化鋁實施例和2例依據(jù)非本發(fā)明實施方式制取的介孔氧化鋁實施例,即實施例1、4和5為本發(fā)明方法實例;實施例2和3是非本發(fā)明方法實例。
[0034]實施例1:將4g異丙醇鋁粉體和0.4g的聚乙烯醇1000在80°C條件下逐一緩慢加入SOg辛醇溶液中劇烈攪拌至無沉淀物得到混合液A ;將20ml去離子水和Ig乙腈混合得到混合液B。將混合液B在室溫攪拌下緩慢地加入溶液A中,繼續(xù)攪拌2h,60°C陳化20h,取出自然冷卻,真空抽濾得到介孔氧化鋁先驅體,然后在無水乙醇的沸點回流1h后,80°C微波干燥10h,再經(jīng)250°C焙燒4h,550°C焙燒4h得到最終產(chǎn)品。
[0035]本法制得的介孔氧化鋁的比表面積397.63m2/g,孔容積1.78m3/g,平均孔徑
12.76nm,孔徑分布4.0 - 9.0nm,孔道呈蠕蟲狀且具有一定的有序性(見圖3),材料表面存在大量L酸中心(見圖4),材料經(jīng)170°C水熱處理24小時后,材料結構性能未發(fā)生變化,比表面積降低量22% (見圖5)。
[0036]實施例2:將4g異丙醇鋁粉體和0.4g的聚乙烯醇1000在80°C條件下逐一緩慢加入SOg辛醇溶液中劇烈攪拌至無沉淀物得到混合液A ;將20ml去離子水和Ig乙腈混合得到混合液B。將混合液B在室溫攪拌下緩慢地加入溶液A中,繼續(xù)攪拌2h,60°C陳化20h,取出自然冷卻,真空抽濾得到介孔氧化鋁先驅體,然后在無水乙醇的沸點回流1h后,80°C傳統(tǒng)干燥10h,再經(jīng)250°C焙燒4h,550°C焙燒4h得到最終產(chǎn)品。
[0037]本法制得的介孔氧化鋁的比表面積303.74m2/g,孔容積1.25m3/g,平均孔徑14.84nm,孔徑分布4.0 - 12.0nm,孔道呈蠕蟲狀且具有一定的有序性,材料表面存在L酸中心,材料經(jīng)170°C水熱處理24小時后,材料結構性能未發(fā)生變化,比表面積降低41%。
[0038]實施例3:將4g異丙醇鋁粉體和0.4g的聚乙烯醇1000在80°C條件下逐一緩慢加Λ 20ml去離子水中,劇烈攪拌混合,60°C陳化20h,取出自然冷卻,真空抽濾得到介孔氧化鋁先驅體,然后在無水乙醇的沸點回流1h后,80°C傳統(tǒng)干燥方法干燥10h,再經(jīng)250°C焙燒4h,550°C焙燒4h得到最終產(chǎn)品。
[0039]本法制得的介孔氧化鋁的比表面積287.83m2/g,孔容積1.03m3/g,平均孔徑14.37nm,孔徑分布4.0 - 14.0nm,材料表面存在L酸中心,材料經(jīng)170°C水熱處理24小時后,材料表面酸中心降低,比表面積降低52%。
[0040]對比實施例1、實施例2和實施例3制取的三種樣品的XRD(見圖1)和孔徑分布(見圖2)表征可以看出采用本專利方法中的二元體系進行溶膠凝膠反應和微波干燥工藝操作制備的介孔氧化鋁材料孔徑分布更窄,γ-Ai2O3晶相結構更加完美。
[0041]實施例4:將4g異丙醇鋁粉體和0.6g的P123在90°C條件下逐一緩慢加入60g異丙醇溶液中劇烈攪拌至無沉淀物得到混合液A ;將25ml去離子水和Ig乙腈混合得到混合液B。將混合液B在室溫攪拌下緩慢地加入溶液A中,繼續(xù)攪拌2h,80°C陳化15h,取出自然冷卻,真空抽濾得到介孔氧化鋁先驅體,然后在無水乙醇的沸點回流1h后,90°C微波干燥10h,再經(jīng)250°C焙燒3h,550°C焙燒3h得到最終產(chǎn)品。
[0042]本法制得的介孔氧化鋁的比表面積448.9.63m2/g,孔容積1.78m3/g,平均孔徑
13.86nm,孔徑分布4.0 - 10.0nm,孔道呈蠕蟲狀且具有一定的有序性,材料表面存在L酸中心,材料經(jīng)170°C水熱處理24小時后,材料結構性能未發(fā)生變化,比表面積降低量27%。
[0043]實施例5:將4g異丙醇鋁粉體和0.8g的Triton X-100在90°C條件下逐一緩慢加入75g異丁醇溶液中劇烈攪拌至無沉淀物得到混合液A ;將30ml去離子水和2g乙腈混合得到混合液B。將混合液B在室溫攪拌下緩慢地加入溶液A中,繼續(xù)攪拌2h,60°C陳化24h,取出自然冷卻,真空抽濾得到介孔氧化鋁先驅體,然后在無水乙醇的沸點回流1h后,90°C微波干燥8h,再經(jīng)200°C焙燒4h,500°C焙燒4h得到最終產(chǎn)品。
[0044]本法制得的介孔氧化鋁的比表面積410.3m2/g,孔容積1.46m3/g,平均孔徑
14.19nm,孔徑分布4.0 - 10.0nm,孔道呈蠕蟲狀且具有一定的有序性,材料表面存在L酸中心,材料經(jīng)170°C水熱處理24小時后,材料結構性能未發(fā)生變化,比表面積降低量小于29%。
【主權項】
1.一種高水熱穩(wěn)定性的介孔γ -Al 2ο3的合成方法,其特征是:該合成方法利用辛醇/乙腈二元體系分散作用和微波輻射作用,采用溶膠-凝膠法制備有序介孔型Y-Al2O3;具體的工藝過程如下: 溶液A制取:包含醇基溶劑和以溶液A所含溶劑的量為10wt %計5-25 wt %的異丙醇鋁和1-5 wt%的模板劑;具體制取過程為:在20-100 °C條件下,將異丙醇鋁粉末溶于醇基溶劑中,劇烈攪拌下加入模板劑,繼續(xù)攪拌即形成溶液A ; 溶液B制取:包含去離子水溶劑和以溶液B所含溶劑的量為10wt %計5-25 wt %的乙腈;具體制取過程為:將乙腈分散在去離子水中形成溶液B ; 氧化鋁先驅體制取:按溶液A和溶液B所含溶劑的質量比為2-6: 1,將溶液B在室溫攪拌的條件下緩慢地加入溶液A中,繼續(xù)攪拌1-4 h,然后錐形瓶加蓋并加熱升溫,在室溫-110°C條件下,陳化10-48 h,取出自然冷卻,真空抽濾得到介孔氧化鋁先驅體;產(chǎn)物在無水乙醇的沸點回流10-24 h后,60-120 °(:微波干燥6-12 h即可得到不含模板劑的介孔氧化鋁前驅體; 介孔Y-Al2O3制取:將介孔氧化鋁前驅體置于馬弗爐中,以1_5°C /min升至200-350°C焙燒2-4 h,再以1-5°C /min升至500_650°C焙燒2_4 h即得到最終產(chǎn)品。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高水熱穩(wěn)定性的介孔γ-Al203的合成方法,其特征是:所述的異丙醇鋁純度大于99%,白色粉體;當異丙醇鋁原料為無規(guī)則顆粒需研缽研磨至粉體,在研磨過程中容易發(fā)生水解,時間小于15 min。
3.根據(jù)權利要求1所述的高水熱穩(wěn)定性的介孔γ-Al203的合成方法,其特征是:所述的制取溶液A所用醇基溶劑是碳數(shù)目(:3-(:8的異丙醇、異丁醇或異辛醇,其中以異辛醇為最優(yōu);醇基溶劑的含水量小于0.1%。
4.根據(jù)權利要求1所述的高水熱穩(wěn)定性的介孔γ-Al203的合成方法,其特征是:所述的模板劑類型為聚乙二醇600、聚乙二醇1000、Ρ123或Triton X-100 ;其中以聚乙二醇1000制取的介孔Y-Al2O3的介孔孔徑分布最窄。
5.根據(jù)權利要求1所述的高水熱穩(wěn)定性的介孔γ-Al203的合成方法,其特征是:介孔氧化鋁前驅體的馬弗爐焙燒中升溫速率在1-5°C /min之間,進一步優(yōu)選為2_3°C /min之間。
【專利摘要】一種高水熱穩(wěn)定性的介孔型γ-Al2O3的合成方法,屬于介孔γ-Al2O3的合成方法。利用醇基溶劑/乙腈二元體系分散作用和微波的輻射作用,其制備方法包括:在室溫-80℃恒定溫度下,將偏乙醇鋁緩慢加入醇基溶劑中,回流攪拌,再加入模板劑,回流攪拌,得溶液(A);將去離子水分散在乙腈中形成溶液B;將組分B緩慢加入組分A室溫混合攪拌均勻,形成介孔氧化鋁前驅體沉淀,再經(jīng)陳化、過濾、洗滌、干燥和微波焙燒得到介孔γ-Al2O3。該介孔γ-Al2O3材料具有孔徑分布窄,比表面積大、表面酸量大及熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性好等特點,解決了溶膠凝膠法合成過程中鋁鹽水解和縮聚速率過快;在氧化鋁焙燒過程中晶??椎廊菀姿荩妆谝咨蔁o定型氧化鋁和介孔材料孔徑分布過寬的問題。
【IPC分類】C01F7-02
【公開號】CN104692426
【申請?zhí)枴緾N201510062216
【發(fā)明人】褚睿智, 孟獻梁, 吳國光, 程婷婷
【申請人】中國礦業(yè)大學
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年2月5日