一种拟薄水铝石的扩孔方法技术

本发明专利技术公开了一种拟薄水铝石的扩孔方法。本发明专利技术的拟薄水铝石的扩孔方法，包括如下内容：（1）将拟薄水铝石粉末与环氧丙烷、水混合均匀，然后进行密封水热处理；（2）将步骤（1）水热处理的物料经过滤、洗涤、干燥制得大孔拟薄水铝石。该方法应用环氧丙烷水溶液对拟薄水铝石进行处理，处理后的拟薄水铝石与未处理的拟薄水铝石相比，在孔容及比表面积相当的情况下，可几孔径增大，可以作为大孔氧化铝载体的原料，广泛应用于石油化工领域。广泛应用于石油化工领域。

【技术实现步骤摘要】
一种拟薄水铝石的扩孔方法


[0001]本专利技术涉及无机材料制备领域，具体地说涉及一种拟薄水铝石的扩孔方法。

技术介绍

[0002]拟薄水铝石是具有特殊空间网状结构的氧化铝水合物，它具有高的比表面积、大孔容等物理特性和在酸性条件下胶溶的化学特性。使其广泛应用在如石油工业中用作催化剂、载体、粘结剂；汽车工业中用作汽车尾气处理催化剂的载体涂层；消防领域用作阻燃材料的添加剂；造纸行业中用作高档喷墨打印纸中的吸墨涂层；在、环保行业中用作气体净化吸附剂、饮用水除氟剂、工业污水颜色和气味消除剂；建筑行业用作涂料添加剂；陶瓷复合材料中的增强剂等。
[0003]拟薄水铝石作为氧化铝载体的重要原料，制备方法有醇铝法；碳化法；酸法；碱法等。随着原油重质化日益严重，要求催化剂的载体材料具有较大的孔径，尤其是要求具有较大的可几孔径。氧化铝载体一般由拟薄水铝石经成型、焙烧而成，拟薄水铝石的孔结构直接影响氧化铝载体的孔道特性，因此具有较大孔径的拟薄水铝石制备技术成为人们研究的热点。
[0004]CN110963514A公开一种大孔改性拟薄水铝石的制备方法。该方法采用酸化并流法，将硫酸盐、偏铝酸盐、硝酸盐的一种或多种固体粉末配置成溶液，在适宜的PH、温度、搅拌转速及一定量的扩孔稳定剂的条件下，将所得溶液与碱性溶液及改性助剂反应，成胶，并对生成物进行老化、固液分离、洗涤、喷雾干燥，得到大孔改性拟薄水铝石粉体。该方法制备过程较复杂，另一方面，制备的拟薄水铝石孔径集中在5
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15nm，孔径相对较小。
[0005]杜明仙等（杜明仙，翟效珍，李源，等.高比表面积窄孔分布氧化铝的制备Ⅰ.沉淀条件的影响.催化学报，2002,23（5）：465
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468）采用pH摆动法制备大孔氧化铝，对比研究不同碱源及沉淀次数对氧化铝孔结构的影响，研究专利技术，采用pH摆动法可以提高氧化铝的孔容及孔径，但摆动次数较多，工艺过程较复杂。
[0006]对拟薄水铝石进行适当的后处理同样可以提高拟薄水铝石及相应氧化铝的孔径，其中水热处理是一种较为常用的方法，如李广慈等（李广慈, 赵会吉, 赵瑞玉, 刘晨光. 不同扩孔方法对催化剂载体氧化铝孔结构的影响. 石油炼制与化工, 2010, 41(1)：49
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54.）研究不同扩孔方法对催化剂载体氧化铝孔结构的影响，研究发现，对拟薄水铝石进行水热处理可以使氧化铝的可几孔径由10nm左右提高到20
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25nm左右，但使得氧化铝的比表面积大幅度降低，由350m2/g降低至150m2/g左右。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的不足，本专利技术提供了一种拟薄水铝石的扩孔方法。该方法应用环氧丙烷水溶液对拟薄水铝石进行处理，处理后的拟薄水铝石与未处理的拟薄水铝石相比，在孔容及比表面积相当的情况下，可几孔径增大，10
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100nm孔道含量增加。
[0008]本专利技术的拟薄水铝石的扩孔方法，包括如下内容：
（1）将拟薄水铝石粉末与环氧丙烷、水混合均匀，然后进行密封水热处理；（2）将步骤（1）水热处理的物料经过滤、洗涤、干燥制得大孔拟薄水铝石。
[0009]本专利技术方法中，步骤（1）所述的拟薄水铝石酸沉淀、碱沉淀法、醇铝水解法等任意方法制备的拟薄水铝石，可以采用市售商品或按照现有方法自行制备。其中，拟薄水铝石的最可几孔径为8
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20nm。
[0010]本专利技术方法中，步骤（1）所述拟薄水铝石、环氧丙烷、水可以按照任意顺序混合，可以在拟薄水铝石中加环氧丙烷和水，也可以将拟薄水铝石加入到环氧丙烷水溶液中。所述的环氧丙烷与拟薄水铝石的质量比为0.6：1
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1.5：1，水与拟薄水铝石的质量比为12：1
‑
20：1。
[0011]本专利技术方法优选在混合体系中同时加入聚乙二醇20000，聚乙二醇20000与拟薄水铝石的质量比为0.1：1
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0.5：1。
[0012]本专利技术方法中，步骤（1）所述密封水热处理是指在密封设备中进行的热处理，密封设备优选为高压釜，水热处理温度为100
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180℃，处理时间为4
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12小时，密封设备内压力为自生压力。
[0013]本专利技术方法中，步骤（2）所述干燥温度为80
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160℃，干燥时间为4
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12小时。
[0014]本专利技术方法中，未处理的拟薄水铝石最可几孔径为r1，处理后的拟薄水铝石的最可几孔径为r2， r2/r1为1.1
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1.5。
[0015]本专利技术方法能够有效地将拟薄水铝石进行扩孔，扩孔后的拟薄水铝石可作为大孔氧化铝载体的原料，在催化、吸附、环保等领域应用前景广阔。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术方法对拟薄水铝石进行水热扩孔，可以在拟薄水铝石原有孔道的基础上进行二次扩孔，再次提高其可几孔径及大孔含量，制备的拟薄水铝石可以作为大孔氧化铝载体的原料，在石油化工领域广泛应用，该方法过程简单，设备投资少，易于工业化生产。
具体实施方式
[0017]下面结合实施例来进一步说明本专利技术的技术方案和技术效果，但并不局限于以下实施例。
[0018]BET法：应用N2物理吸
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脱附表征实施例与对比例载体孔结构，具体操作如下：采用ASAP
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2420型N2物理吸
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脱附仪对样品孔结构进行表征。取少量样品在300℃下真空处理3
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4小时，最后将产品置于液氮低温（
‑
200℃）条件下进行氮气吸
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脱附测试。其中比表面积根据BET方程得到，孔容和孔直径在100nm以下的分布率根据BJH模型得到。
[0019]最可几孔径测定：以材料孔径为横坐标，孔容随孔径的变化率为纵坐标获得孔径微分分布曲线，曲线中的峰值为最可几孔径。
[0020]实施例1称取拟薄水铝石（编号N0，山西炬华新材料科技有限公司生产）10克，加入去离子水150mL，然后加入环氧丙烷6.5克，混合物料磁力搅拌30分钟，混合物料转入高压釜中密封后于130℃恒温8.5小时，冷却至室温后将混合物料过滤、洗涤，滤饼于120℃干燥6小时，得到拟薄水铝石N1，其性质见表1。
[0021]实施例2
称取拟薄水铝石（编号N0，山西炬华新材料科技有限公司生产）10克，加入去离子水150mL，然后加入环氧丙烷11.5克，混合物料磁力搅拌30分钟，混合物料转入高压釜中密封后于110℃恒温10.5小时，冷却至室温后将混合物料过滤、洗涤，滤饼于120℃干燥6小时，得到拟薄水铝石N2，其性质见表1。
[0022]实施例3称取拟薄水铝石（编号N0，山西炬华新材料科技有限公司生产）10克，加入去离子水150mL，然后加入环氧丙烷8.5克，混合物料磁力搅拌30分钟，混合物料转入高压釜中密封后于170℃恒温4.5小时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拟薄水铝石的扩孔方法，包括如下内容：（1）将拟薄水铝石粉末、环氧丙烷和水混合均匀，然后进行密封水热处理；（2）将步骤（1）水热处理的物料经过滤、洗涤、干燥制得大孔拟薄水铝石。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的拟薄水铝石的最可几孔径为8
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20nm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述环氧丙烷与拟薄水铝石的质量比为0.6：1
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1.5：1，水与拟薄水铝石的质量比为12：1
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20：1。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的混合体系中同时加入聚乙二醇20000，聚乙二醇20000与拟薄水铝石的质量比为0.1：1
‑
0.5：1。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述密封水热处...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪婧，季洪海，凌凤香，王少军，谷明镝，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：