[发明专利]一种针刺状氧化铝载体的制备方法

说明书

本发明提供了一种针刺状氧化铝载体的制备方法，通过金属催化腐蚀制备多孔硅模板，并对其进行氧化扩孔处理，然后在所述模板表面涂覆氧化铝，焙烧，氟气出硅模板，最终获得针刺状的氧化铝载体，由于所述氧化铝的独特针刺状，有利于气固相催化反应。

技术领域

本发明涉及一种针刺状氧化铝载体的制备方法，属于催化剂载体制备领域，尤其适用于气固相反应领域。

技术背景

作为十分重要的催化剂载体和吸附剂，氧化铝在工业上广泛应用。多孔氧化铝除了具有普通氧化铝的优异性能之外，还具有高比表面积、大孔径、有序的介孔等突出特点，成为近年来研究的热点。

传统多孔氧化铝材料的制备方法较多，如取代法、发泡法（一般通过发泡剂或者减压产生气泡，形成一些无序大孔，但孔径、孔型分布不均，而备受限制）以及模板法。其中模板法以其简单的制备工艺，可控的孔形、结构而备受关注和青睐。该法是以微观有序结构的材料为模板，在模板空隙部分填充目标原料，待骨架成型后，利用高温热解或化学处理来除去模板，最终或者有序的大孔材料。目前生物模板法和有序凝胶微球法较为成熟。在制备过程中，应对模板的制材，除去模板的方法以及形成的孔型做出明确了解。如模板要易于制备、模板材料应有一定的稳定性、除去模板的过程中不会对目标多孔材料造成影响，且易于除去模板。

如CN101612581 A中记载 (1)以苯乙烯和二乙烯苯为单体，体积比＝1∶3.8～4.4，加入质量为总单体质量2％～20％的表面活性剂司班80，及质量为总单体质量0.1％～2％的引发剂偶氮二异丁腈均匀混合后为油相，在搅拌下向油相中加入去离子水，使水相的体积分数在80％～90％，得到反相浓乳液，将浓乳液倒入模具中，50～80℃密封聚合24～48h，60～90℃干燥24～48h，得到整体型有机大孔模板； (2)铝水溶胶的制备以拟薄水铝石为前驱物，将3～6mg拟薄水铝石研细后分批加入60～90mL去离子水中，搅拌0.5～2h使其分散均匀，向拟薄水铝石悬浮液中缓慢滴加浓度为0.5～1mol L-1的稀硝酸胶溶，调节pH＝3～4，室温下搅拌3～7h，得到铝水溶胶； (3)将步骤(1)中制备的整体型有机大孔模板放入封闭的容器中，在一定的真空条件下将步骤(2)制备的铝水溶胶抽入到聚苯乙烯模板的孔壁上，60～90℃下干燥12～24h，如此重复填充干燥几次，400～700℃预焙烧3～6h，升温速率为0.5～1℃/min，然后1200～1300℃焙烧2～4h，升温速率为5～10℃/min，即得到大孔整体式α-Al2O3载体；将大孔整体式α-Al2O3放入封闭的容器中，在真空度为0.06～0.1MPa条件下将铝水溶胶填充到大孔整体式α-Al2O3的孔壁上，60～90℃下干燥12～24h，如此重复填充干燥2～4次，400～600℃焙烧2～4h，升温速率为5～10℃/min，得到涂层γ-Al2O3，如此得到的载体M-γ/α-Al2O3具有介孔-大孔双重孔结构； (4)采用过体积浸渍法将介孔-大孔整体式α-Al2O3载体浸渍于活性组分Pt及助剂Ni的前驱液中12～24h，冷冻干燥12～24h，300～500℃下焙烧2～4h。简单而言，是先制备聚苯乙烯模板，然后在表面涂覆获得α氧化铝，获得多孔α氧化铝，接着在其表面涂覆获得γ氧化铝，所述α-γ氧化铝能够有效的保持聚苯乙烯模板的形状，即球形大孔结构，而言目前市面上制备的氧化铝多为球形结构，鲜有针刺状氧化铝的制备方法，且针刺状氧化铝在气固相反应中的阳极也较少。

发明内容

基于上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种针刺状氧化铝载体的制备方法, 包括如下步骤：

（1）预处理硅基材料；

（2）在硅表面化学沉积Ag颗粒；

（3）Ag颗粒催化腐蚀硅材料，获得腐蚀孔；

（4）腐蚀扩孔；

（5）向腐蚀孔内填充氧化铝硅溶胶；

（6）高温焙烧；

（7）重复步骤（5）和（6）；