【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于催化劑領(lǐng)域，具體涉及一種氧化鋁載體及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、氧化鋁因材料易得、成本低且具有良好的熱穩(wěn)定性、耐腐蝕性、抗磨性、絕緣性的特點(diǎn)，作為負(fù)載型催化劑的載體被廣泛應(yīng)用于石油化工領(lǐng)域。工業(yè)用氧化鋁載體一般是通過對擬薄水鋁石粉、快脫氧化鋁粉等氧化鋁粉體成型加工來獲得。不同類型的反應(yīng)對于氧化鋁載體的物化性質(zhì)要求也有所區(qū)別，通常認(rèn)為粉體原料的物性、成型助劑、成型參數(shù)會影響氧化鋁載體的孔容、孔徑、比表面、強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、酸堿性等物理性質(zhì)，進(jìn)而影響后續(xù)制備的催化劑性能。已有較多相關(guān)研究和報(bào)道通過優(yōu)化氧化鋁粉體精制過程、氧化鋁成型方法，對氧化鋁載體的物性參數(shù)進(jìn)行調(diào)控。
2、cn109420528a公開了一種改性氧化鋁載體及其制備方法，將氧化鋁前體與一定濃度的糠醇溶液均勻混合，然后加入膠溶劑，并混捏成可塑體，然后成型、干燥、焙燒，得到碳分布均勻、碳含量高、弱酸分布高，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度的氧化鋁載體。
3、cn105983443a公開了一種雙峰孔結(jié)構(gòu)氧化鋁載體及其制備方法，使用水合氧化鋁與合成纖維素、含硼化合物和粉末狀高聚物混合、成型并焙燒，制得到具有雙峰孔結(jié)構(gòu)、孔容孔徑大、機(jī)械強(qiáng)度好、制備過程簡單的可用于催化加氫領(lǐng)域的氧化鋁載體。
4、cn115957821a公開了一種γ-氧化鋁載體及其制備方法，使用水熱法將冠醚有機(jī)長鏈與可溶性鑭鹽形成冠醚鑭有機(jī)配體均勻地接枝到γ-氧化鋁材料孔道結(jié)構(gòu)的表面，修飾結(jié)構(gòu)保護(hù)表面羥基，抑制燒結(jié)和相變，減輕高溫對微孔結(jié)構(gòu)的破壞；并且有機(jī)配體能夠減少γ氧化鋁
5、現(xiàn)有文獻(xiàn)表明，氧化鋁表面的羥基基團(tuán)的數(shù)量或密度對金屬活性組分分散形式和分散度有影響，例如文獻(xiàn)(acs?catalysis，2023，13，4，2277-2285)，通過對擬薄水鋁石載體進(jìn)行不同溫度的煅燒處理制備了三種不同oh含量和oh密度的γ-al2o3載體，發(fā)現(xiàn)ag在γ-al2o3表面最終的分散程度取決于oh含量，而分散快慢決定于oh密度。文獻(xiàn)(naturecommunications，2020，11，1，529)，發(fā)現(xiàn)γ-al2o3的端羥基數(shù)量的提高可對ag在其表面的分散大幅提高甚至呈單原子分散。
6、現(xiàn)有的技術(shù)方案，得到氧化鋁載體表面含氧基團(tuán)數(shù)量少、密度低、種類單一，同時調(diào)控的方法和手段少，造成后續(xù)制備的催化劑活性金屬分布均勻性低，厚度可調(diào)控性差，難以達(dá)到高金屬利用率、高性能、長壽命的要求。同時，氧化鋁載體的制備流程長且復(fù)雜，存在相同方法和條件得到的不同批次的氧化鋁載體性質(zhì)不穩(wěn)定的問題。
7、因此，仍需要開發(fā)一種制備方法簡單，表面含氧基團(tuán)可控且性質(zhì)穩(wěn)定，可適用于多類催化反應(yīng)的氧化鋁載體。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本專利技術(shù)的目的是提供一種氧化鋁載體及其制備方法和應(yīng)用。本專利技術(shù)的專利技術(shù)人通過研究發(fā)現(xiàn)，在氧化鋁中加入無機(jī)碳物種，再經(jīng)過熱處理(不同于焙燒)、晶化、氧化、堿化、輻照處理中的至少一種等表面處理，可使氧化鋁表面具有羥基，且還含有除羥基以外的其他含氧基團(tuán)，所得載體表面含氧基團(tuán)的種類、數(shù)量與密度得到提高，能夠很好地滿足石油化工領(lǐng)域中各類負(fù)載型催化劑對不同金屬活性組分分散形式和分散度的各項(xiàng)指標(biāo)要求；并且載體還具有堆密度低、吸水率高、孔容和平均孔徑大的特點(diǎn)，對催化劑負(fù)載過程中活性金屬組分的均勻分布起增益效果，具有極高的應(yīng)用價值。
2、本專利技術(shù)的第一個方面是提供一種氧化鋁載體，所述氧化鋁載體的表面具有含氧基團(tuán)，所述氧化鋁載體表面含氧基團(tuán)的密度為0.15-5mmol/m2；其中，所述含氧基團(tuán)為羥基、羧基、內(nèi)酯基中的至少一種；所述氧化鋁載體的比表面積為10-150m2/g，優(yōu)選為15-80m2/g。
3、在本專利技術(shù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述氧化鋁載體的比表面積優(yōu)選為15-80m2/g，例如15、30、40、50、60、70、80m2/g，以及任意兩數(shù)值或者任意兩數(shù)值的任意區(qū)間。
4、在本專利技術(shù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述羥基的含量為3-60mmol/g。
5、在本專利技術(shù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述羧基的含量為3-50mmol/g。
6、在本專利技術(shù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述內(nèi)酯基的含量為3-40mmol/g。
7、根據(jù)本專利技術(shù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述羥基的含量為3-60mmol/g，所述羧基的含量為3-50mmol/g；所述內(nèi)酯基的含量為3-40mmol/g。
8、根據(jù)本專利技術(shù)，采用本專利技術(shù)的制備方法可以達(dá)到調(diào)控氧化鋁表面含氧基團(tuán)量的技術(shù)效果，該氧化鋁載體在后續(xù)作為催化劑載體時，可實(shí)現(xiàn)負(fù)載金屬分散度的提高和配位形式的多樣化，進(jìn)而改善和提高催化劑反應(yīng)性能。因不同的含氧基團(tuán)存在性質(zhì)差異，其對金屬的分散作用和催化性能的影響也不一致。對于不同含氧基團(tuán)與金屬前驅(qū)體的相互作用以及金屬粒子的大小，還沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)識。通常來說，載體對金屬粒子的“錨定”作用越強(qiáng)，其分散度越高，但金屬可能會被載體包覆或配位過于穩(wěn)定，使其對反應(yīng)物分子的吸附活化能力顯著減弱或消失，催化性能反而下降。因此，對于一些催化劑，并不是金屬分散度越高催化性能就越好，本專利技術(shù)中氧化鋁載體可以根據(jù)后續(xù)所需要制備催化劑和需要適應(yīng)的反應(yīng)，做具體調(diào)控匹配。
9、根據(jù)本專利技術(shù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述氧化鋁載體表面含氧基團(tuán)的密度優(yōu)選為0.3-3mmol/m2，例如0.3、0.5、1、1.5、2、2.5、3mmol/m2，以及任意兩數(shù)值或者任意兩數(shù)值的任意區(qū)間。
10、根據(jù)本專利技術(shù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述羥基的含量為3-60mmol/g，例如可以為3、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60mmol/g，以及任意兩數(shù)值或者任意兩數(shù)值的任意區(qū)間。
11、根據(jù)本專利技術(shù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述羧基的含量為3-50mmol/g，例如3、10、15、20、25、30、35、40、45、50mmol/g，以及任意兩數(shù)值或者任意兩數(shù)值的任意區(qū)間。
12、根據(jù)本專利技術(shù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述內(nèi)酯基的含量為3-40mmol/g，例如3、10、15、20、25、30、35、40mmol/g，以及任意兩數(shù)值或者任意兩數(shù)值的任意區(qū)間。
13、在本專利技術(shù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述氧化鋁載體含有氧化鋁和任選的除氧化鋁以外的無機(jī)化合物。
14、根據(jù)本專利技術(shù)，所述無機(jī)化合物可以在較寬的范圍內(nèi)選擇，在本專利技術(shù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，優(yōu)選地，所述無機(jī)化合物選自氧化硅、氧化鎂、氧化鋇、氧化鈣、水滑石中的至少一種。
15、根據(jù)本專利技術(shù)，所述無機(jī)化合物與所述氧化鋁的質(zhì)量之比可以在較寬的范圍內(nèi)選擇，在本專利技術(shù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述無機(jī)化合物與所述氧化鋁的質(zhì)量之比為(0-30)：100，優(yōu)選為(0-28)：100，例如0、5、10、15、20、23、28以及任意兩數(shù)值或者任意兩數(shù)值的任意區(qū)間與100本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種氧化鋁載體，所述氧化鋁載體的表面具有含氧基團(tuán)，所述氧化鋁載體表面含氧基團(tuán)的密度為0.15-5mmol/m2；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁載體，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁載體，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁載體，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的氧化鋁載體，其特征在于：
6.一種氧化鋁載體的制備方法，所述制備方法包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述制備方法包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于：
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于：
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于：
11.根據(jù)權(quán)利要求6-10中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于：
12.所述權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的氧化鋁載體、或者權(quán)利要求6-11中任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的氧化鋁載體在催化劑中的應(yīng)用；
【技術(shù)特征摘要】
1.一種氧化鋁載體，所述氧化鋁載體的表面具有含氧基團(tuán)，所述氧化鋁載體表面含氧基團(tuán)的密度為0.15-5mmol/m2；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁載體，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁載體，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁載體，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的氧化鋁載體，其特征在于：
6.一種氧化鋁載體的制備方法，所述制備方法包括：
7.根據(jù)權(quán)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊晨熹，王騫閱，毛祖旺，樂毅，彭暉，
申請(專利權(quán))人：中國石油化工股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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