一種耐高溫大比表面積的氧化鋁及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)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(shù)領(lǐng)域】。該氧化鋁由以下重量份數(shù)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(fā)明的有益效果是：本發(fā)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(zhǎng)時(shí)間保持比表面積在120m2/g以上。其制備方法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，便于批量生產(chǎn)，在汽車(chē)尾氣凈化催化劑方面具有良好的前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種耐高溫大比表面積的氧化鋁及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于氧化鋁加工【技術(shù)領(lǐng)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(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步，汽車(chē)工業(yè)得到了快速發(fā)展，汽車(chē)數(shù)量的激增，使其尾氣造成的環(huán)境污染也日益嚴(yán)重。各個(gè)國(guó)家和地區(qū)也相應(yīng)提出了越來(lái)越嚴(yán)格的排放控制法規(guī)，而在汽車(chē)尾報(bào)治理中，催化劑具有決定性的作用。
[0003]對(duì)汽車(chē)尾氣凈化催化劑來(lái)說(shuō)，氧化鋁是一種很佳的又經(jīng)濟(jì)的載體，現(xiàn)有的Y -Al2O3不能承受高溫，在溫度約1000°c時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)變成α相，導(dǎo)致比表面迅速減小，引起表面負(fù)載的活性組分聚集，從而使催化劑活性明顯下降，因此穩(wěn)定氧化鋁的結(jié)構(gòu)，使其在高溫下保持大的比表面，防止轉(zhuǎn)化為小表面積而活性減少的α型氧化鋁，這對(duì)于提高催化劑的熱穩(wěn)定性，有著重大的意義。
[0004]經(jīng)過(guò)檢索，法國(guó)的F.0udet 等(J.Catalysst, 114, 112-120 (1998))用 La(NO3) 3 浸潰薄水鋁石后經(jīng)1150°C煅燒12小時(shí)，比表面63m2/g。歐洲專(zhuān)利(EP222471)介紹了氧化鋁表面Ba鹽在1450°C煅燒50小時(shí)后，比表面積為10m2/g。法國(guó)專(zhuān)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(shí)后，比表面積為50?60m2/g。因此,開(kāi)發(fā)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(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種耐高溫，比表面積大的氧化鋁。
[0006]本發(fā)明的另一目的是提供上述氧化鋁的制備方法。
[0007]本發(fā)明所采取的技術(shù)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(shù)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(yōu)選，該氧化鋁由以下重量份數(shù)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(yōu)選，該氧化鋁由以下重量份數(shù)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(yōu)選,所述稀土元素為鑭、鋪、鐠、釹、钷、衫、銪、禮、鋪、鏑、欽、鉺、錢(qián)、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(yōu)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(yōu)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(jìn)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(shí)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(yōu)選，所述浸潰的溫度為40°C?60°C，浸潰的時(shí)間為5?10小時(shí)。
[0015]作為優(yōu)選，所述分解硝酸鹽的溫度為300°C?360°C。
[0016]作為優(yōu)選，所述焙燒的時(shí)間為6?10小時(shí)。
[0017]本發(fā)明的有益效果在于:
[0018](I)本發(fā)明氧化鋁采用廉價(jià)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(guò)各原料科學(xué)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(shí)，能保持比表面積在120m2/g以上。
[0019](2)本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，便于批量生產(chǎn)，在汽車(chē)尾氣凈化催化劑方面具有良好的前景。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員詳細(xì)了解本發(fā)明的生產(chǎn)工藝和技術(shù)效果，下面以具體的生產(chǎn)實(shí)例來(lái)進(jìn)一步介紹本發(fā)明的應(yīng)用和技術(shù)效果。
[0021]實(shí)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?jǐn)嚢璧臈l件下于50°C浸潰8小時(shí)。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(shí)，使水份充分揮發(fā)。將烘干后的物料均勻分?jǐn)傊糜谯釄鍍?nèi)，在330°C下充分分解硝酸鹽，再在800°C下焙燒8小時(shí)，得成品。
[0023]實(shí)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?jǐn)嚢璧臈l件下于40°C浸潰10小時(shí)。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(shí)，使水份充分揮發(fā)。將烘干后的物料均勻分?jǐn)傊糜谯釄鍍?nèi)，在330°C下充分分解硝酸鹽，再在900°C下焙燒8小時(shí)，得成品。
[0025]實(shí)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?jǐn)嚢璧臈l件下于60°C浸潰5小時(shí)。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(shí)，使水份充分揮發(fā)。將烘干后的物料均勻分?jǐn)傊糜谯釄鍍?nèi)，在330°C下充分分解硝酸鹽，再在850°C下焙燒8小時(shí)，得成品。
[0027]實(shí)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?jǐn)嚢璧臈l件下于60°C浸潰5小時(shí)。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(shí)，使水份充分揮發(fā)。將烘干后的物料均勻分?jǐn)傊糜谯釄鍍?nèi)，在330°C下充分分解硝酸鹽，再在900°C下焙燒8小時(shí)，得成品。
[0029]實(shí)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?jǐn)嚢璧臈l件下于50°C浸潰8小時(shí)。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(shí)，使水份充分揮發(fā)。將烘干后的物料均勻分?jǐn)傊糜谯釄鍍?nèi)，在330°C下充分分解硝酸鹽，再在900°C下焙燒8小時(shí)，得成品。
[0031]一般情況下，汽車(chē)尾氣的溫度為700°C~800°C之間，也會(huì)出現(xiàn)1000°C以上的瞬態(tài)值，現(xiàn)有用于作為催化劑的氧化鋁在1000°c以上的條件下，會(huì)發(fā)生改性，轉(zhuǎn)變?yōu)棣料?，比表面積會(huì)大大下降，故會(huì)導(dǎo)致尾氣排放不達(dá)標(biāo)的情況。為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)效果，分別將上述實(shí)施例所得產(chǎn)品在1100°C的高溫下焙燒3小時(shí)，然后采用型號(hào)為SSA-4200的孔徑及表面分析儀進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。
[0032]表1
[0033]
【權(quán)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(shù)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(jù)權(quán)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(shù)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(jù)權(quán)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(shù)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(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)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(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)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(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)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(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)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(jìn)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(shí)以上，然后分解硝酸鹽，再在800°C~900°C下焙燒，得成品。
8.根據(jù)權(quán)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(shí)間為5~10小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(shí)間為6~10小時(shí)。
【文檔編號(hào)】B01J35/10GK103521272SQ201310481255
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】楊云逸 申請(qǐng)人:楊云逸