介孔氧化铝载体的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车尾气净化催化剂领域，具体说是介孔氧化铝载体的制备方法。
【背景技术】
[0002]随着汽车保有量的增加，汽车向大气中排放的CO、HC、NOx越来越多。目前，许多国家已经对汽车尾气排放采取了严格的控制排放措施。因此汽车尾气的处理日益成为重要的课题。在现有技术中，对汽车尾气排放的控制是通过加装催化净化器来实现，而催化净化器的关键是催化剂。催化剂通常采用三层结构即由活性组分、活化涂层和载体组成，其中活化涂层起到为活性组分提供高比表面积，粘结载体和活化组分的作用。活化涂层材料常用的有Y-Al2O3、介孔氧化铝、T12和S12等。由于介孔氧化铝价格便宜，制备工艺简单成为应用最广泛的活化涂层材料。但是，介孔氧化铝的高温热稳定性差，尤其是在水热条件下更是如此，容易引起烧结和相变使其比表面积大幅度下降，导致催化剂的不可逆失活。
【发明内容】
[0003]针对上述技术问题，本发明提供操作简单且制备成本低的介孔氧化铝载体的制备方法。
[0004]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:介孔氧化铝载体的制备方法，其包括以下步骤:
(O制备介孔氧化铝和γ-Al2O3销胶；
(2)负载Y-Al2O3:将堇青石放入γ-Al203铝胶中浸渍，将浸渍后的堇青石取出，并吹去孔道中的铝胶；
(3)水热反应:将负载好Y-Al2O3的堇青石放入反应釜中与介孔氧化铝进行水热反应；
(4)干燥、焙烧:将反应完全的堇青石取出，再干燥、焙烧。
[0005]作为优选，步骤(I)中将Al (NO3) 3.9Η20溶于去离子水中配置成溶液，再向该溶液中滴加氨水制成溶胶，在溶胶中滴加La (NO3) 3.9Η20，再将其滴加至模板剂溶液中进行混合，然后加入浓氨水进行反应，将反应产物用乙醇洗涤，得到介孔氧化铝。
[0006]作为优选，将配比好的Al (NO3)3容于水中并搅拌，然后滴加氨水，同时加入La(NO3)3,继续搅拌；接着静置老化，得到γ-Α1203，再制成Y-Al2O3销胶；
作为优选，Al (NO3) 3溶液的浓度为0.6g/ml—0.8 g/ml，氨水的用量为Al 3+:NH 3=1:3(摩尔比)。
[0007]作为优选，采用浓氨水调节溶液的pH值至9以上。
[0008]作为优选，La (NO3) 3占溶液总质量的2%—4%。
[0009]作为优选，水热反应在50°C _60°C的高压反应釜中进行，反应时间为6h_8h。
[0010]作为优选，干燥温度为90°C —110°C。
[0011]作为优选，焙烧温度为550°C _650°C，焙烧时间为3h — 5h。
[0012]作为优选，所述模板剂为CTAB。
[0013]从以上技术方案可知，本方法在制备介孔氧化铝和Y-Al2O3铝胶时滴加氨水时加入La(NO3)3，可使La3+容易与Al 203发生反应生成一些耐热化合物如钙钛矿型LaAlO 3，阻止了导致介孔氧化铝相变和烧结的离子表面扩散和结构重排，有效地减少比较面积的损失；且负载的介孔氧化铝和γ -Al2O3均能较好地负载的堇青石上。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例详细介绍介孔氧化铝载体的制备方法，其包括以下步骤:
制备介孔氧化铝:将模板剂CTAB溶于50°C的去离子水中，待用；同时将Al(NO3)3.9Η20溶于50°C的去离子水中配置成溶液，Al (NO3) 3溶液的浓度应保持在0.6g/ml—0.8 g/ml之间，这种条件可提高后续溶胶的稳定性和负载质量；再向该溶液中滴加氨水制成溶胶，氨水的摩尔用量应为A13+:NH 3=1:3，再滴加La (NO3) 3.9H20 ;接着将滴加La (NO3) 3.9H20后的溶胶在搅拌的条件下滴加至待用的模板剂溶液中进行混合反应并搅拌，用浓氨水调节溶液的PH值至9以上，反应完全后将反应产物用乙醇洗涤。这样制得的溶胶可长时间稳定放置，符合浸渍要求。
[0015]制备γ -Al2O3溶胶:水解Al (NO 3)3，水解时应搅拌均匀；水解时保持70°C —90°C温度，且Al (NO3) 3溶液的浓度应保持在0.6g/ml—0.8 g/ml之间，再向上述溶液中滴加氨水溶液，调节溶液的PH值，在滴加氨水的同时加入La (NO3) 3，可提高比表面积；氨水滴加完毕后搅拌，然后采用浓硝酸回滴至溶液呈澄清透明为止，再继续搅拌，然后，对静置老化1h-14h制得高比表面积的γ-Al2O3活化涂层材料，再调制成合适的γ-Al 203溶胶。
[0016]一次负载γ-Α1203:将堇青石放入γ-Al 203铝胶中浸渍8h以上，将浸渍后的堇青石取出，并吹去孔道中的铝胶。
[0017]实施例1
配比CTAB和Al (NO3) 3.9H20，将其分别溶于50°C的去离子水中；A1 (NO3) 3溶液的浓度为0.6g/ml，再向Al (NO3) 3溶液中滴加氨水制成溶胶，其中氨水的摩尔用量应为Al 3+:NH3=1:3，再滴加La (NO3) 3.9H20，其中La (NO3) 3占溶液总质量的2% ;接着在搅拌的条件下将溶胶滴加至模板剂溶液中进行混合反应并搅拌，再用浓氨水调节溶液的PH值至10 ;然后将反应产物用乙醇洗涤；再将制备的Y-Al2O3负载到堇青石上，将一次负载的堇青石与介孔氧化铝在50°C温度下反应6h，再取出在90°C的温度下干燥，最后在550°C的温度下焙烧3h。经分析，载体的比表面积达到340.58m2/g，介孔氧化铝平均孔径为6.Snm ;且载体均能很好地负载在堇青石上。
[0018]实施例2
配比CTAB和Al (NO3) 3.9H20，将其分别溶于50°C的去离子水中；A1 (NO3) 3溶液的浓度为0.7g/ml，再向Al (NO3) 3溶液中滴加氨水制成溶胶，其中氨水的摩尔用量应为Al 3+:NH3=1:3，再滴加La (NO3) 3.9H20，其中La (NO3) 3占溶液总质量的3% ;接着在搅拌的条件下将溶胶滴加至模板剂溶液中进行混合反应并搅拌，再用浓氨水调节溶液的PH值至10 ;然后将反应产物用乙醇洗涤；再将制备的Y-Al2O3负载到堇青石上，将一次负载的堇青石与介孔氧化铝在60°C温度下反应7h，再取出在100°C的温度下干燥，最后在600°C的温度下焙烧4h。经分析，载体的比表面积达到380.62m2/g，介孔氧化铝平均孔径为5.4nm ;且载体均能很好地负载在堇青石上。
[0019]实施例3
配比CTAB和Al (NO3) 3.9H20，将其分别溶于50°C的去离子水中；A1 (NO3) 3溶液的浓度为0.8g/ml，再向Al (NO3) 3溶液中滴加氨水制成溶胶，其中氨水的摩尔用量应为Al 3+:NH3=1:3，再滴加La (NO3) 3.9H20，其中La (NO3) 3占溶液总质量的4% ;接着在搅拌的条件下将溶胶滴加至模板剂溶液中进行混合反应并搅拌，再用浓氨水调节溶液的PH值至9 ;然后将反应产物用乙醇洗涤；再将制备的Y-Al2O3负载到堇青石上，将一次负载的堇青石与介孔氧化铝在50°C温度下反应8h，再取出在110°C的温度下干燥，最后在650°C的温度下焙烧5h。经分析，载体的比表面积达到376.66m2/g，介孔氧化铝平均孔径为5.Snm ;且载体均能很好地负载在堇青石上。
[0020]上述实施方式仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明精神和范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴。
【主权项】
1.介孔氧化铝载体的制备方法，其包括以下步骤: (O制备介孔氧化铝和γ-Ai2O3销胶； (2)负载Y-Al2O3:将堇青石放入γ-Al203铝胶中浸渍，将浸渍后的堇青石取出，并吹去孔道中的铝胶； (3)水热反应:将负载好Y-Al2O3的堇青石放入反应釜中与介孔氧化铝进行水热反应； (4)干燥、焙烧:将反应完全的堇青石取出，再干燥、焙烧。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤(I)中将Al(NO 3) 3.9Η20溶于去离子水中配置成溶液，再向该溶液中滴加氨水制成溶胶，在溶胶中滴加La (NO3) 3.9Η20，再将其滴加至模板剂溶液中进行混合，然后加入浓氨水进行反应，将反应产物用乙醇洗涤，得到介孔氧化铝。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:将配比好的Al(NO3)3容于水中并搅拌，然后滴加氨水，同时加入La (NO3)3，继续搅拌；接着静置老化，得到γ-Α1203，再制成γ-Al2O3铝胶。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于:Α1(Ν03)3溶液的浓度为0.6g/ml—0.8g/ml，氨水的用量为A13+:NH3=1:3 (摩尔比)。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于:采用浓氨水调节溶液的pH值至9以上。
6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于:La(NO 3) 3占溶液总质量的2%—4%。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:水热反应在50°C-60°C的高压反应釜中进行，反应时间为6h-8h。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:干燥温度为90°C-110°C。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:焙烧温度为550°C_650°C，焙烧时间为3h—5h0
10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:所述模板剂为CTAB。
【专利摘要】本发明涉及汽车尾气净化催化剂领域，具体说是介孔氧化铝载体的制备方法，其包括制备介孔氧化铝和γ-Al2O3铝胶；将堇青石放入γ-Al2O3铝胶中浸渍，将浸渍后的堇青石取出，并吹去孔道中的铝胶；将负载好γ-Al2O3的堇青石放入反应釜中与介孔氧化铝进行水热反应；干燥、焙烧：将反应完全的堇青石取出，再干燥、焙烧。本方法在制备介孔氧化铝和γ-Al2O3铝胶时滴加氨水时加入La（NO3）3，可使La3+容易与Al2O3发生反应生成一些耐热化合物如钙钛矿型LaAlO3,阻止了导致介孔氧化铝相变和烧结的离子表面扩散和结构重排，有效地减少比较面积的损失；且负载的介孔氧化铝和γ-Al2O3均能较好地负载的堇青石上。
【IPC分类】B01J21-16, B01J32-00
【公开号】CN104707666
【申请号】CN201510089577
【发明人】易鉴荣, 林荔琍, 唐臻, 吴坚
【申请人】柳州豪祥特科技有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年2月28日