[发明专利]条形具有三维有序大孔状二氧化硅载体及其制备方法和催化剂以及应用

说明书

本发明涉及多孔材料技术领域，公开了一种条形具有三维有序大孔状二氧化硅载体及其制备方法和催化剂以及应用。其中，该方法包括：(1)将二氧化硅与淀粉和/或田箐粉混合得物料A；(2)将草酸盐、硅溶胶和水混合得到物料B；(3)将物料A和物料B捏合并挤出成条；其中，草酸盐为草酸钠和/或草酸钾。该方法工艺流程简单，利用体系自身具有的粘度一次成型，使多孔结构的形成过程和成型过程合二为一，一步快速地合成出二氧化硅多孔材料；且得到载体具有三维有序大孔结构，孔道结构相互连通，孔隙率高，孔径均一规整，从而有助于提高活性组分的分散性。

技术领域

本发明涉及多孔材料技术领域，具体涉及一种条形具有三维有序大孔状二氧化硅载体和催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

多孔材料由于其多孔的形式呈现出表面积大的特点，已广泛应用在高效吸附剂和催化剂中。多孔二氧化硅材料不仅比表面积大，还具有化学稳定性好、耐高温、绝缘性好等优点，这使二氧化硅多孔材料具有更好的应用前景。

基于多孔二氧化硅材料的广泛应用前景，其制备方法得到广泛的研究和开发。

CN105967723A公开了一种二氧化硅多孔材料的制备方法，其特征在于，以正硅酸乙酯为原料，无水乙醇和去离子水为溶剂，利用分散剂配制出前驱体溶液，再经凝胶化、干燥、干压和热处理过程获得二氧化硅多孔材料。

以正硅酸乙酯为原料，无水乙醇和去离子水为溶剂，利用分散剂使硅离子均匀地分散，利用合适的分散剂浓度合成出可直接干压成型的干凝胶，经干压后的块体材料经热处理后，即可获得多孔二氧化硅材料。

CN103086381A公开了一种制备二氧化硅微球的方法，所述方法包括将模板结构与全硫化硅橡胶乳液混合，喷雾干燥、烧灼后制备多孔二氧化硅微球，其中所述模板结构为不包括全硫化硅橡胶乳液的全硫化橡胶乳液，所述全硫化橡胶乳液是经辐照后制得，全硫化橡胶乳液中橡胶粒子的平均粒径小于500纳米；所述全硫化硅橡胶乳液是有机硅聚合物或共聚物乳液经辐照后制得，所述全硫化硅橡胶乳液中粒子平均粒径小于1000纳米；所述模板结构中的固含量占混合后乳液中所有固含量的比例为2-50％，所述烧灼温度为250-1200℃，烧灼时间为10-600分钟。

以上方法虽然可以得到二氧化硅多孔材料，但难以实现高效批量化生产。此外，传统的二氧化硅多孔材料多为未成型粉末状，使用不方便。

因此，研究和开发条形具有三维有序大孔状二氧化硅载体及其制备方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的粉末状或者颗粒状的二氧化硅载体强度低以及应用受限的缺陷问题，以及现有技术制备的多孔二氧化硅条形剂的工艺复杂的问题，提供一种条形具有三维有序大孔状二氧化硅载体及其制备方法和催化剂以及应用，该方法得到的载体能满足工业实际生产中运输、装填及使用过程的要求。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种条形具有三维有序大孔状二氧化硅载体的制备方法，其中，该方法包括：

(1)将二氧化硅与淀粉和/或田箐粉混合得物料A；

(2)将草酸盐、硅溶胶和水混合得到物料B；

(3)将所述物料A和所述物料B混合并捏合成塑性体，以及将所述塑性体挤出成条并进行干燥和焙烧处理；

其中，所述草酸盐为草酸钠和/或草酸钾。

本发明第二方面提供了一种由前述所述的方法制备得到的条形具有三维有序大孔状二氧化硅载体。

本发明第三方面提供了一种负载型催化剂，其中，所述负载型催化剂包括前述所述的方法制备的条形具有三维有序大孔状二氧化硅载体或者前述所述的条形具有三维有序大孔状二氧化硅载体以及负载在所述条形具有三维有序大孔状二氧化硅载体上的活性组分Mn、W和Na。