[发明专利]一种有序介孔钛—铝复合氧化物及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种有序介孔钛—铝复合氧化物，所述有序介孔钛—铝复合氧化物具有高度规整有序的二维六方相介孔结构，介孔孔径5.0～12.0nm，比表面积180～460m²/g，孔体积0.3～1.3cm³/g，Al/Ti原子比0.2～20，介孔孔壁表面富含具有锐钛矿晶相结构且晶粒尺寸小于2nm的氧化钛纳米晶粒，是以钛源、铝源、嵌段共聚物类非离子表面活性剂、有机羧酸、去离子水和无水乙醇为原料，将去离子水、嵌段共聚物类非离子表面活性剂、有机羧酸、钛源和铝源依次溶解于无水乙醇中得到澄清溶液，60～150℃下回流处理得到包裹有无机钛和铝羟基物种的表面活性剂胶束溶胶，脱除表面活性剂胶束溶胶中的溶剂，于400～650℃下焙烧得到的复合氧化物，其中，所述原料用量满足钛源∶铝源∶有机羧酸∶去离子水∶无水乙醇∶嵌段共聚物类非离子表面活性剂=5～50∶10～100∶5～80∶100～300∶500～3000∶1的摩尔配料比。

2.根据权利要求1所述的有序介孔钛—铝复合氧化物，其特征是所述嵌段共聚物类非离子表面活性剂是结构式为EOnPOmEOn、EOnBOmEOn或EOnPS的以聚环氧乙烯为亲水嵌段，聚环氧丙烯、聚环氧丁烯或聚苯乙烯为疏水嵌段的非离子型嵌段共聚物，n=10～200，m=5～120；其中EO表示环氧乙烯，PO表示环氧丙烯，BO表示环氧丁烯，PS表示聚苯乙烯。

3.根据权利要求1或2所述的有序介孔钛—铝复合氧化物，其特征是所述的铝源为异丙醇铝、异丁醇铝、叔丁醇铝、硝酸铝、氯化铝或硫酸铝中的一种，或几种的任意比例混合物。

4.根据权利要求1或2所述的有序介孔钛—铝复合氧化物，其特征是所述的钛源为异丙醇钛、钛酸四丁酯、钛酸甲酯或钛酸乙酯。

5.根据权利要求1或2所述的有序介孔钛—铝复合氧化物，其特征是所述的有机羧酸为柠檬酸、冰醋酸、草酸或酒石酸。

6.权利要求1～5任一所述有序介孔钛—铝复合氧化物的制备方法，按照下述方法制备：

1)、按照钛源∶铝源∶有机羧酸∶去离子水∶无水乙醇∶嵌段共聚物类非离子表面活性剂=5～50∶10～100∶5～80∶100～300∶500～3000∶1的摩尔配料比，将去离子水、嵌段共聚物类非离子表面活性剂、有机羧酸、铝源和钛源依次完全溶解于无水乙醇中，得到澄清溶液；

2)、将所述澄清溶液于60～150℃下回流处理，得到包裹有无机钛和铝羟基物种的表面活性剂胶束溶胶；

3)、脱除所述表面活性剂胶束溶胶中的溶剂，得到包裹表面活性剂胶束的钛－铝复合氧化物；

4)、将所述钛－铝复合氧化物在400～650℃下焙烧脱除表面活性剂，制备得到有序介孔钛—铝复合氧化物。

7.根据权利要求6所述的有序介孔钛—铝复合氧化物的制备方法，其特征是将所述澄清溶液进行回流处理6～24h。

8.根据权利要求6所述的有序介孔钛—铝复合氧化物的制备方法，其特征是将所述表面活性剂胶束溶胶在40～120℃开放状态下挥发溶剂乙醇24～48h，得到包裹表面活性剂胶束的钛－铝复合氧化物。

9.权利要求1所述有序介孔钛—铝复合氧化物作为CO₂氧化乙苯脱氢制苯乙烯反应用催化剂的应用。