專利名稱：一種大比表面積的γ-Al₂O₃材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用半氟表面活性劑或牛奶為模板劑合成的大比表面積 y-A1203材料及其制備方法。 技術(shù)背景由于A1203具有一定的表面酸性、比較高的比表面積、吸附性能以及 熱穩(wěn)定性好等特性作為吸附劑、催化劑以及催化劑載體在化工過程中占有 重要的地位，被廣泛的應(yīng)用于裂化、加氫裂化和原油脫硫等領(lǐng)域，所以A1203 的合成也成了人們的研究熱點(diǎn)之一[1—4]。眾所周知八1203至少有7種晶態(tài)， 在這些晶態(tài)中y-A1203對(duì)于催化應(yīng)用來說是最重要的。 一般認(rèn)為，y_A1203 的比表面積和孔容這兩個(gè)參數(shù)高時(shí)，其活性高.但是通常所報(bào)道的Y-A1203 多由氫氧化鋁勃姆石在400。c 70(tc下煅燒脫水制得，比表面積低于250m. 2/g，并且孔容低于0.5cm3/g，這限制了其在工業(yè)中的應(yīng)用。近年來，研究工作者把目光投向了利用表面活性劑為模板合成具有介 孔的？八1203 ，并取得了一定的成果。但目前的報(bào)道普遍在合成過程中使用 有機(jī)溶劑如各種醇，以及比較昂貴的鋁源，造成了制備成本的提高。也限 制了在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用「6]。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是使用模板劑半氟表面活性劑或牛奶合成具有大比表面 積的Y-Al203材料。本發(fā)明的制備方法如下首先將的半氟表面活性劑溶于水中，攪拌至澄清，然后加入異丙醇鋁，在室溫下攪拌4小時(shí)，再加氨水，繼續(xù)攪拌一天，裝入反應(yīng)釜，在10(TC晶 化1天，將得到的粉末在600 。C灼燒4小時(shí)即得到，Al203，原料按質(zhì)量配 比如下1異丙醇鋁0.05-0.1半氟表面活性劑40-60H2O : 4-6NH3.H20; 半氟表面活性劑為具有下面分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)(CF2)x(EO)y(CF2)z ，其中 x=l-25,y=l-106, z=0-25;或?qū)惐间X溶于異丙醇中，在45-8(TC下攪拌10-20小時(shí)至溶解，加 入牛奶和水，繼續(xù)攪拌4小時(shí)，裝入反應(yīng)釜，在8(TC晶化3天，將得到的 粉末，在600 。C灼燒4小時(shí)即得到Y(jié)-Al203，原料按質(zhì)量配比如下l異丙 醇鋁40-60異丙醇40-60 H20，異丙醇和牛奶的質(zhì)量比3 — 5 : 1。用本方法制備的y -A1203材料，它的BET為225m2/g -357 m2/g，孔容 為0.59cm3/g-0.74cm3/g，孔分布在6-9nm左右，大大提高了 Y -A1203的比表 面積并且降低了合成成本，本發(fā)明的材料在石油化工和化學(xué)工業(yè)研究和生 產(chǎn)上具有廣泛的應(yīng)用范圍。


圖1、 HAS-1的XRD譜圖。圖2 HAS-1的N2吸附一脫附等溫線和BJH孔徑分布。 圖3 HAS-3的XRD譜圖。圖4 HAS-3的N2吸附一脫附等溫線和BJH孔徑分布。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)，但這些實(shí)施例不能限 制本發(fā)明。實(shí)施例l利用FSO半氟表面活性劑合成大比表面積y_A1203首先將一定量的半氟表面活性劑CF3(CF2)4(EO)1()OH (FSO-100杜邦公 司)溶于一定量的水中，攪拌至澄清，然后加入異丙醇鋁。將上述物質(zhì)在室 溫?cái)嚢?小時(shí)，再加入適量氨水，繼續(xù)攪拌一天，裝入反應(yīng)釜，在10(tc晶 化l天后取出的粉末樣品，在600 "c灼燒4小時(shí)即得到y(tǒng)-Al2()3。此樣品命 名為HSA—1。原料的配比如下1 A1203/0.05-0.1 FSO-100/40-60 H20/4-6 NH3H20 。如圖1所示，HSA—1的XRD譜圖與標(biāo)準(zhǔn)的Y-Al203 XRD譜圖相一致， 說明該樣品具有Y-Al203的晶相。此外，從譜峰寬化的現(xiàn)象上可以推斷此樣 品的粒度比較小，預(yù)示其會(huì)有較大的比表面積，并且從后面N2吸附的結(jié)果也得到了證實(shí)。圖2給出了 HSA—1的N2吸附一脫附等溫線和BJH孔分布， 它的BET為357m々g，孔容為0.74cmVg，孔分布比較寬，主要分布在9nm 左右。實(shí)施例2利用FSN半氟表面活性劑合成大比表面積Y-A1203首先將一定量的半氟表面活性劑CF3(CF2)5(EO)14OH (FSN-100杜邦公 司)溶于一定量的水中，攪拌至澄清，然后加入異丙醇鋁。將上述物質(zhì)在室 溫?cái)嚢?小時(shí)，再加入適量氨水，繼續(xù)攪拌一天，裝入反應(yīng)釜，在10(TC晶 化24小時(shí)后取出的粉末樣品，在600 t:灼燒4小時(shí)即得到Y(jié)-Al203。此樣 品命名為HSA—2。原料的配比如下1A1203/0.05-0.1 FSN-100/40-80 H20/ 4-6NH3.H20 。實(shí)施例3利用牛奶為模板合成大比表面積y-Al203將一定量的異丙醇鋁[(C3H70)3A1]溶于一定量的異丙醇中，在45°C-80 "C下攪拌10-20小時(shí)至溶解，加入適量牛奶，繼續(xù)攪拌4小時(shí)，裝入反應(yīng)釜， 在8(TC晶化3天后取出的粉末樣品，在600 。C灼燒4小時(shí)即得到Y(jié)-Al203。 此樣品命名為HSA—3。原料的配比如下1 A1203/ 40-60異丙醇/ 40-60 H20，異丙醇與牛奶的質(zhì)量比在3 — 5左右。圖3中HSA—3的XRD譜圖與標(biāo)準(zhǔn)的Y-Al203 XRD譜圖相一致，說明該樣品具有Y-Al203的晶相。此外，從譜峰寬化的現(xiàn)象上可以推斷此樣品 的粒度比較小，預(yù)示其會(huì)有較大的比表面積，并且從后面N2吸附的結(jié)果也得到了證實(shí)。圖4給出了 HSA—3的N2吸附一脫附等溫線和BJH孔分布， 樣品的BET表面積為225mVg，孔容為0.59cmVg?？追植急容^寬，主要分 布在6nm左右。
權(quán)利要求
1. 一種大比表面積的γ-Al2O3材料制備方法，其特征在于本發(fā)明的制備方法如下首先將半氟表面活性劑溶于水中，攪拌至澄清，然后加入異丙醇鋁，在室溫下攪拌4小時(shí)，再加氨水，繼續(xù)攪拌一天，裝入反應(yīng)釜，在100℃晶化1天，將得到的粉末在600℃灼燒4小時(shí)即得到γ-Al2O3，原料按質(zhì)量配比如下1異丙醇鋁∶0.05-0.1半氟表面活性劑∶40-60H2O∶4-6NH3·H2O；半氟表面活性劑為具有下面分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)(CF2)x(EO)y(CF2)z，其中x＝1-25，y＝1-106，z＝0-25；或?qū)惐间X溶于異丙醇中，在45-80℃下攪拌10-20小時(shí)至溶解，加入牛奶和水，繼續(xù)攪拌4小時(shí)，裝入反應(yīng)釜，在80℃晶化3天，將得到的粉末，在600℃灼燒4小時(shí)即得到γ-Al2O3，原料按質(zhì)量配比如下1異丙醇鋁∶40-60異丙醇∶40-60H2O，異丙醇和牛奶的質(zhì)量比3-5∶1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法制備的一種大比表面積的y-A1203 材料，其特征在于它的比表面積為225m2/g -357 m2/g ，孔容為 0.59cm3/g-0.74cm3/g，孔分布在6-9nm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大比表面積γ-Al₂O₃材料及其制備方法，將異丙醇鋁、半氟表面活性劑、H₂O和NH₃·H₂O按質(zhì)量配比1∶0.05-0.1∶40-60H₂O∶4-6，或異丙醇鋁∶異丙醇∶H₂O為1∶40-60∶40-60，異丙醇和牛奶為3-5∶1反應(yīng)，在600℃灼燒得到，半氟表面活性劑分子式為(CF₂)_x(EO)_y(CF₂)_z，其中x＝1-25，y＝1-106，z＝0-25；γ-Al₂O₃BET為357m²/g，孔容為0.74cm³/g，平均孔徑在6nm～9nm左右，大大提高了γ-Al₂O₃的比表面積，降低了合成成本，材料在石油化工和化學(xué)工業(yè)研究和生產(chǎn)上具有廣泛的應(yīng)用。
文檔編號(hào)C01F7/00GK101269829SQ20071006467
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2007年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者靜 于, 于春梅, 馮葉飛, 孫發(fā)民, 張慶武, 戴寶琴, 李井泉, 李俊峰, 李鳳鉉, 王甫村, 然 田, 肖豐收, 葛冬梅, 薛立香, 巖 邸, 馬建英 申請(qǐng)人:中國石油天然氣股份有限公司