[发明专利]含碱金属和/或碱土金属组分的拟薄水铝石及由其制备的氧化铝

说明书

发明领域

本发明是关于一种含碱金属和/或碱土金属的组分的拟薄水铝石及由其制备的氧化铝。

背景技术

氧化铝、特别是γ-氧化铝，因其具有较好孔结构、比表面和耐热稳定性，常作为基质材料用于催化剂的制备。氧化铝的前身物为水合氧化铝，如拟薄水铝石(或称准晶体勃姆石)，通过对水合氧化铝的改性，人们可以对氧化铝的性质进行调变，使其满足某些特定的需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是提供一种新的、性能得到改善的含碱金属和/或碱土金属添加组分的拟薄水铝石及由其制备的氧化铝。

本发明提供一种含碱金属和/或碱土金属的组分的拟薄水铝石，以氧化物计并以所述拟薄水铝石的干基为基准，所述拟薄水铝石中碱金属和/或碱土金属组分的含量为0.05-20重量％，所述拟薄水铝石为包括至少一种1.1≤n≤2.5的拟薄水铝石P1；其中，n＝D(031)/D(120)，所述D(031)表示拟薄水铝石晶粒的XRD谱图中031峰所代表的晶面的晶粒尺寸，D(120)表示拟薄水铝石晶粒的XRD谱图中120峰所代表的晶面的晶粒尺寸，所述031峰是指XRD谱图中2θ为34-43°的峰，所述120峰是指XRD谱图中2θ为23-33°的峰，D＝Kλ/(Bcosθ)，K为Scherrer常数，λ为靶型材料的衍射波长，B为衍射峰的半峰宽，2θ为衍射峰的位置。

本发明进一步提供一种含碱金属和/或碱土金属添加组分的氧化铝，所述含碱金属和/或碱土金属添加组分的氧化铝由前述本发明提供的拟薄水铝石经焙烧得到。

本发明提供的含碱金属和/或碱土金属添加组分的拟薄水铝石包括至少一种1.1≤n≤2.5的拟薄水铝石P1。该含碱金属和/或碱土金属添加组分的拟薄水铝石经焙烧得到一种性能得到改善的氧化铝。

例如，将本发明提供的所述拟薄水铝石于600℃焙烧4小时后得到一种含碱金属和/或碱土金属添加组分的γ-氧化铝。采用该氧化铝作为载体制备费托(F-T)合成催化剂，在催化剂的活性金属组分含量、制备条件相同的情况下，与参比剂相比，催化剂的CO转化活性提高可达到6％，甲烷选择性降低2％。

具体实施方式

按照本发明提供的所述拟薄水铝石，以氧化物计并以所述拟薄水铝石的干基为基准，所述碱金属和/或碱土金属添加组分的含量优选为0.1-10重量％，所述P1优选为1.2≤n≤2.2的拟薄水铝石。这里所述干基是指所述拟薄水铝石在空气氛围下600℃焙烧4小时后的重量与焙烧前重量之比的百分数。

按照本发明提供的含金属添加组分的拟薄水铝石，视最终对氧化铝使用目的不同，选自碱金属和/或碱土金属的金属添加组分的含量、种类可以不同。

例如，为改善高温焙烧时γ-氧化铝向α-氧化铝相的转化，提高γ-氧化铝的热稳定性，优选所述拟薄水铝石中含有选自IIA族金属(例如Ca，Ba)的添加金属组分，其中，以氧化物计并所述拟薄水铝石干基为几种，所述金属添加组分的含量可以在0.05-20重量％之间进行选择，优选的含量为0.1-10重量％。

为提高费托合成催化剂的活性，优选所述拟薄水铝石中含有选自IA族金属(例如Li，K，)、IIA族金属(例如Mg，Sr)中的一种或几种，其中，以氧化物计并所述拟薄水铝石干基为几种，所述金属添加组分的含量可以在0.05-20重量％之间进行选择，优选的含量为0.1-10重量％。

按照本发明提供的所述拟薄水铝石，在足以使所述金属添加组分在所述拟薄水铝石中的含量满足要求的前提下，对所述金属添加组分的引入方法没有特别限制。例如，可以是在制备所述1.1≤n≤2.5的拟薄水铝石P1的过程中引入含金属添加组分的化合物的方法引入，也可以是首先制备所述1.1≤n≤2.5的拟薄水铝石P1，之后将其与含金属添加组分的化合物混合的方法引入。其中，所述含金属添加组分的化合物可以是它们的盐、氧化物或碱，优选其中的水溶性化合物。

按照本发明提供的所述拟薄水铝石，其中，所述1.1≤n≤2.5的拟薄水铝石P1的制备方法包括：将含铝化合物溶液与酸或碱接触进行沉淀反应，或者将有机含铝化合物与水接触进行水解反应，得到水合氧化铝；将上述得到的水合氧化铝进行老化，其中，所述含铝化合物溶液与酸或碱的接触或所述有机含铝化合物与水的接触以及水合氧化铝的老化中的任意一个过程在晶粒生长调节剂存在下进行，所述晶粒生长调节剂为能够调节晶粒在不同晶面上的生长速度的物质。