【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无机材料制备领域，具体地涉及一种蜂窝孔氧化铝及其制备方法。
技术介绍
1、大孔氧化铝材料由于具有较大的孔道、较高的比表面积、良好的热稳定性，广泛用于催化剂载体、吸附分离、色谱、声阻及热阻材料等领域。
2、目前大孔氧化铝材料的制备方法有多种类型。
3、us4102822及us4448896采用淀粉等物质作为扩孔剂填充到氧化铝前体中，扩孔剂气化后得到具有墨水瓶状的大孔氧化铝，其孔口较小，孔道分布杂乱。
4、cn200910011626.1使用熔盐增溶法制备大孔氧化铝，所得材料具有孔径大、孔道贯穿性好，但所述制备方案用到硝酸铝盐及大量的油相，制备过程涉及高温高压反应环境，易发生爆炸。
5、cn201510761554.8利用离子液体体系及ph摆动法制备具有双重孔道分布的大孔氧化铝，但所形成的大孔随机排列，孔口尺寸较小。
6、chem. mater.（2004, 16:4245-4256）通过乳液聚合反应制备了多孔聚合物泡沫模板，然后向这种聚合物模板分别填充氧化铝前驱物，转化后去除模板得到大孔氧化铝。该类方法制备原理简单，制得的大孔氧化铝具有微米级互相连通的大孔孔道，大孔的孔径可达到1～50μm，孔道形状无规则，但所用聚合物模板的制备需要使用有机单体、表面活性剂、稳定剂等，制备过程繁琐，制备成本高，模板不可以重复利用，并且烧除模板时有机物的分解还会造成较大的环境污染。
7、研究表明，对于特定的应用领域，如渣油加氢脱金属催化剂，过大的孔径对于催化剂的性能
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种蜂窝孔氧化铝及其制备方法。本专利技术的氧化铝材料中的大孔分布均匀，形状规则可控，制备过程绿色环保，成本低，适用于工业化生产应用。
2、本专利技术的蜂窝孔氧化铝材料，蜂窝孔形态为圆形球腔或近圆形球腔，蜂窝孔直径为600~950nm，孔壁厚度为50~500nm，蜂窝孔之间通过介孔相连通，所述介孔的孔径范围为15~50nm；蜂窝孔孔壁由15~45nm的氧化铝小晶粒组成。
3、本专利技术的蜂窝孔氧化铝材料的比表面积为150~350m2/g，孔容为0.5~1.5m3/g，孔隙率为0.50~0.95。
4、本专利技术的蜂窝孔氧化铝材料的制备方法，包括如下内容：
5、（1）在20-90℃温度下，将铝盐、可溶性糖、甲酰胺、聚乙二醇和溶剂混合均匀，然后加入促凝剂，混合均匀得到凝胶；
6、（2）将凝胶进行老化处理，老化后的物料进行洗脱，然后干燥、焙烧，得到所述大孔氧化铝材料。
7、本专利技术方法中，步骤（1）中所述的铝盐为氯化铝、硝酸铝和硫酸铝中的一种或多种。
8、本专利技术方法中，步骤（1）中所述的可溶性糖为蔗糖、葡萄糖、果糖中的一种或多种。
9、本专利技术方法中，步骤（1）中所述的聚乙二醇的粘均分子量为30~60万，优选为30~50万。
10、本专利技术方法中，步骤（1）中所述的溶剂为低碳醇和/或水，所述的低碳醇为c5以下的醇，优选为甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇中的一种或多种；低碳醇和水可以任意比例混合。
11、本专利技术方法中，步骤（1）中所述的促凝剂为吡啶和/或环氧乙烷。
12、本专利技术方法中，以混合物凝胶的重量为基准，铝源加入量为10%~35%，可溶性糖的加入量10%~40%，甲酰胺加入量为0.1%~1.5%，聚乙二醇的加入量为0.1%~1.5%，溶剂的加入量为20%~70%，促凝剂加入量为15%~35%。
13、本专利技术方法中，所述的老化处理条件为：老化温度20~80℃，优选25~60℃，老化时间1~72小时，优选12~60小时。
14、本专利技术方法中，所述的洗脱过程为：将老化后的物料浸泡于洗脱液中一段时间，一般为1~72小时，优选为24~48小时，然后进行固液分离，固相物料进行干燥和焙烧，得到产物，液相物料经低温或者蒸发处理，可溶性糖可以结晶析出从而实现重复利用。其中所述的洗脱液为低碳醇和/或水，所述的低碳醇为c5以下的一元醇，优选为甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇中的一种或多种，进一步优选为乙醇和/或丙醇；当采用低碳醇与水的混合液时，低碳醇的重量浓度为40%以上。
15、本专利技术方法中，所述的干燥，可以为普通干燥，也可以为或真空干燥。干燥温度为室温~150℃，优选为30~60℃，干燥至无明显液态物存在。所述的焙烧是在400~750℃焙烧1~24小时，优选为500~650℃焙烧2~12小时。
16、本专利技术中，促凝剂可使物料混合物发生缓慢的溶胶-凝胶反应，聚乙二醇诱导凝胶发生固-液相分离，凝胶中的可溶性糖会迁移到凝胶中存在的液相之中，最终汇聚成圆团聚集体，这种团状聚集体可支撑固相。本专利技术所用的甲酰胺可以促进体系形成小尺寸的大孔，并使大孔分布更加均匀。在凝胶稳定后，洗涤凝胶可以脱除可溶性糖，其所占据的空间则构成蜂窝大孔。
17、本专利技术所用的可溶性糖无毒，价廉易得，可以重复利用，有利于降低制备成本。
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1.一种蜂窝孔氧化铝材料，其特征在于：蜂窝孔形态为圆形球腔或近圆形球腔，蜂窝孔直径为600~950nm，孔壁厚度为50~500nm，蜂窝孔之间通过介孔相连通，所述介孔的孔径范围为15~50nm；蜂窝孔孔壁由15~45nm的氧化铝小晶粒组成。
2.根据权利要求1所述的蜂窝孔氧化铝材料，其特征在于：比表面积为150~350m2/g，孔容为0.5~1.5m3/g，孔隙率为0.50~0.95。
3.一种权利要求1所述的蜂窝孔氧化铝材料的制备方法，其特征在于包括如下内容：（1）将铝盐、可溶性糖、甲酰胺、聚乙二醇和溶剂混合均匀，然后加入促凝剂，混合均匀得到凝胶；（2）将凝胶进行老化处理，老化后的物料进行洗脱，然后干燥、焙烧，得到所述大孔氧化铝材料；步骤（1）所述的溶剂为低碳醇和/或水。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的铝盐为氯化铝、硝酸铝和硫酸铝中的一种或多种。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的可溶性糖为蔗糖、葡萄糖、果糖中的一种或多种。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的低碳醇为C5以下的醇中的一种或多种，优选为甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇中的一种或多种。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的促凝剂为吡啶和/或环氧乙烷。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）的混合温度为20-90℃。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：以混合物凝胶的重量为基准，铝源加入量为10%~35%，可溶性糖的加入量10%~40%，甲酰胺加入量为0.1%~1.5%，聚乙二醇的加入量为0.1%~1.5%，溶剂的加入量为20%~70%，促凝剂加入量为15%~35%，各组分含量之和为100%。
11.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的老化处理条件为：老化温度20~80℃，优选25~60℃，老化时间1~72小时，优选12~60小时。
12.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的洗脱过程为：将老化后的物料浸泡于洗脱液中一段时间，一般为1~72小时，优选为24~48小时，然后进行固液分离，固相物料进行干燥和焙烧，得到产物，液相物料经低温或者蒸发处理，可溶性糖结晶析出重复使用。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述的洗脱液为低碳醇和/或水，所述的低碳醇为甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇中的一种或多种。
14.根据权利要求3或12所述的方法，其特征在于：所述的干燥温度为室温~150℃，优选为30~60℃，干燥至无明显液态物存在；所述的焙烧条件：在400~750℃焙烧1~24小时。
15.一种权利要求1或2所述的蜂窝孔氧化铝材料在重渣油加氢处理过程中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种蜂窝孔氧化铝材料，其特征在于：蜂窝孔形态为圆形球腔或近圆形球腔，蜂窝孔直径为600~950nm，孔壁厚度为50~500nm，蜂窝孔之间通过介孔相连通，所述介孔的孔径范围为15~50nm；蜂窝孔孔壁由15~45nm的氧化铝小晶粒组成。
2.根据权利要求1所述的蜂窝孔氧化铝材料，其特征在于：比表面积为150~350m2/g，孔容为0.5~1.5m3/g，孔隙率为0.50~0.95。
3.一种权利要求1所述的蜂窝孔氧化铝材料的制备方法，其特征在于包括如下内容：（1）将铝盐、可溶性糖、甲酰胺、聚乙二醇和溶剂混合均匀，然后加入促凝剂，混合均匀得到凝胶；（2）将凝胶进行老化处理，老化后的物料进行洗脱，然后干燥、焙烧，得到所述大孔氧化铝材料；步骤（1）所述的溶剂为低碳醇和/或水。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的铝盐为氯化铝、硝酸铝和硫酸铝中的一种或多种。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的可溶性糖为蔗糖、葡萄糖、果糖中的一种或多种。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的聚乙二醇的粘均分子量为30~60万，优选为30~50万。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的低碳醇为c5以下的醇中的一种或多种，优选为甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇中的一种或多种。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨卫亚，隋宝宽，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，
类型：发明
国别省市：
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