[发明专利]一种由钛基黏合剂制备TiO2

说明书

本发明提供了一种由钛基黏合剂制备高纯度TiO₂成型催化剂载体的方法，包括如下步骤：(1)水热处理Ti基黏合剂溶液与钛基成型粉体的混合物；(2)加入胶化剂使其转变为粘稠乳状物，洗涤过滤得浆状滤饼；(3)通过微波加热调节滤饼含水量，得胶泥状料团；(4)把胶泥状料团经捏合、挤条、焙烧得TiO₂成型催化剂载体。该方法通过水热处理增加了钛基黏合剂的键合作用，通过微波脱水促使了黏合剂均匀分布，所制备的TiO₂成型载体具备纯度高，比表面积大，强度高，耐磨性好、不掉粉等特点，可在强酸、强碱、强水热等苛刻反应体系中使用。成型载体中TiO₂含量≥99wt％，晶型为锐钛矿或/和金红石型，轴向抗压强度≥8MPa，比表面积≥70m²/g，平均孔径10‑60nm。

技术领域

本发明涉及一种催化剂成型载体的制备方法和工艺，具体而言，涉及一种由钛基黏合剂制备TiO2成型催化剂载体的方法。

背景技术

由现代化工过程提供的化学品大约有85％是借助催化过程产生的，催化剂是催化技术的的核心，对催化技术的发展起着举足轻重的作用。催化剂一般由活性组份和载体两部分组成，活性组分高度分散于载体中。载体是催化剂活性组分的骨架，其形状、强度、比表面积、孔结构等理化特性在催化反应体系中的稳定性决定催化剂的使用寿命和经济价值。随着现代催化技术的发展和应用范围的不断扩大，在环保，新能源、航空、航天等领域出现一些极端苛刻的新催化反应体系，需要催化剂在强酸、强碱、高温、高压、强水热反应体系中使用，常用的催化剂载体，如活性Al₂O₃，SiO₂，TS分子筛等，已不能满足使用要求。同时，随着催化领域研究的深入，新活性组分的研发难度越来越大，人们希望通过研发能与活性组分产生相互作用的载体来提高现有催化剂性能，开拓新的催化应用领域。综上，高性能载体的研发已成为催化领域新的研究热点。

人们研究发现，TiO₂载体能在强酸、强碱和高温高压的强水热条件下保持长期稳定，并能能通过与活性金属组分发生“强的相互作用”，改变催化剂的活性和选择性。例如，在甲烷化反应中，使用TiO₂代替传统的Al₂O₃作催化剂载体，不但能明显提高催化活性，还能改善其低温性能。在克劳斯反应中使用TiO₂做催化剂载体可经受苛刻的水热处理而保持高活性。近年来，TiO₂作为新型的催化剂载体越来越受到人们的重视。但是，工业生产的二氧化钛产品大都是纳米级或微米级粉体，直接用作催化剂载体，存在使用中易流失，与产物难分离等难题，无法在工业催化反应体系中直接应用。因此，人们对二氧化钛粉体成型技术展开了广泛的研究。