多孔体前体,成形多孔体,它们的制备方法和基于它们的终端产品技术

技术编号:4916427 阅读:163 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了多孔体前体和成形多孔体。本发明专利技术还包括基于所述成形多孔体和因此基于所述多孔体前体的催化剂和其他终端产品。最后,提供了制备这些的方法。所述多孔体前体包含能够增强基于其的成形多孔体的一种或多种性质的前体氧化铝共混物。因此可以基本上减少,或甚至消除采用改性剂来达到类似结果的需求,并且因此提供成本节约,以及时间和设备成本的节约。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提供多孔体前体和成形多孔体。本专利技术还包括基于所述成形多孔体和因 此基于所述多孔体前体的催化剂和其他终端(end-use)产品,诸如滤器、膜反应器、复合 体等。最后,提供了制备这些的方法。背景化学和/或化学工程的实践的许多方面可以依靠提供能够进行或促进分离或反 应的结构或表面和/或提供用于发生所述分离或反应的区域。因此在许多R&D和制造 设置中所述结构或表面是普遍存在的。尽管这些成形体的所需物理和化学性质可以,和 将,取决于具体应用而变化,但某些性质在所述成形体中通常是理想的,不管它们将被 利用的最终应用为何。例如,所述成形体将理想地具有高纯度并且基本上是惰性的,使得该成形体本 身将不以不合乎需要的、非有意的或有害的方式参与在其周围、其上或通过其发生的分 离或反应。对于这些成形体,对其需要具有穿过该成形体或扩散至该成形体中而反应或 分离的组分,低扩散阻力将是有利的。在某些应用中,成形体需要设置在反应或分离空 间内,因此它们需要具有充分的机械完整性以避免在运输或放置期间被压碎、碎裂或断 裂。对于需要用作反应面的那些成形体,可以需要高表面积和/或高孔隙率以改善所需 反应物的负载和分散,并且还提供其上可以发生反应或分离的增加的表面积。当然,在 几乎每一个应用中,优选较低成本的材料。时常,所述成形体的所需性质可以与另一种相冲突,并且结果,制备其中每种 所需性质被最大化的成形体可能是具有挑战性的。在满足这些挑战的努力中,已经采用 了添加剂或粘合剂。然而,所述试剂的应用没有消除上述的挑战,因为所述试剂的应用 可能以另一种性质为代价来改善一种性质。此外,除了这些试剂本身的成本以外,利用 添加剂/粘合剂来为成形体提供所需性质可能需要应用额外的步骤以及可与其相关的额 外的时间和设备成本。具有被优化或甚至被最大化的所需性质的成形多孔体将代表对工业的极大改 进,并且将预期对基于其的终端产品和应用提供很大的益处。用于制备所述成形多孔体 并在时间、材料或设备方面不需要增加大量额外的成本的方法,将进一步放大由所述成 形多孔体所提供的益处。专利技术概述本专利技术提供了对成形多孔体和用于制备它们的方法的这些改进。具体地,本发 明提供多孔体前体,成形多孔体可以以其为基础,所述多孔体前体包含前体氧化铝共混 物,所述共混物增强由所述多孔体前体制备的成形多孔体的至少一种性质。现在已经出 人意料地发现,通过仔细地选择用来制备前体氧化铝共混物的至少两种前体氧化铝,或 至少两种粒度(粒子大小)的一种或多种前体氧化铝,可以控制所述成形多孔体的某些性 质,使得可以减少或甚至基本上消除为实现类似的性质增强而对其他添加剂的依赖。甚3至前体氧化铝共混物的次要组分可以影响成形多孔体性质。因此,能够对成形多孔体的 性质精确控制而不用花费过多的试验和/或额外的材料、时间或设备成本。在第一个方面,本专利技术提供包含前体氧化铝共混物的多孔体前体。所述共混物 可以包含至少两个次级粒子大小的一种前体氧化铝,或可以包含具有基本上相同的次级 粒子大小的至少两种前体氧化铝,或可以包含具有不同的次级粒子大小的至少两种前体 氧化铝。优选地,所述共混物包含具有至少两个次级粒子大小的至少两种前体氧化铝。 期望采用的一种或多种前体氧化铝将具有约0.25微米(y m)-约100 y m的次级粒子大 小,并且在优选的实施方案中,前体氧化铝共混物将包含至少60重量% (wt%),或甚至 至少所述至少两个次级粒子大小中的较大者。所述前体氧化铝可以包括任何过 渡氧化铝前体、过渡氧化铝、a-氧化铝前体,并且因此可以包括三水铝石、三羟铝石、 和诺三水铝石、勃姆石、假勃姆石(pseudo-boehmite)、水铝石、氧化铝、S -氧化 铝、n-氧化铝、K-氧化铝、x-氧化铝、P-氧化铝、e-氧化铝、三氢氧化铝和氢 氧化铝氧化物。在本专利技术的某些有利的实施方案中,选择用于共混物中的前体氧化铝,或多种 次级粒子大小的单一前体氧化铝可以协同地作用从而在成形多孔体中提供性质或对性质 的增强,所述性质或性质的增强大于单独由任意一种前体氧化铝或次级粒子大小的单一 前体氧化铝制备的成形多孔体中性质的加权平均值。出人意料地,在本专利技术的某些实施 方案中,所述增强看上去可能来自前体氧化铝共混物的次要组分。即,当用来制备成形 多孔体时提供较大的,例如,表面积的前体氧化铝,或多种次级粒子大小的单一前体氧 化铝,当与在基于其的成形多孔体中提供较低表面积的前体氧化铝合并时,可以提供具 有大于表面积的加权平均值的表面积的成形多孔体,即使单用时提供较大表面积的前体 氧化铝,或次级粒子大小的前体氧化铝作为相对次要的组分存在。因此前体氧化铝共混 物可以包含主要组分和次要组分,并且在本专利技术的这些实施方案中,次要组分可以基本 上决定被增强的成形多孔体的性质,其增强的性质,或两者。因为前体氧化铝共混物在为由包含所述共混物的多孔体前体制备的成形多孔体 提供性质,或性质的增强方面是如此有效,因此可以减少或基本上消除额外的改性剂或 添加剂的使用。本专利技术的第二个方面因此提供了由包含前体氧化铝共混物的多孔体前体 制备的成形多孔体,其中所述共混物增强成形多孔体的至少一种性质。有利地,成形多 孔体,和制备其的多孔体前体可以基本上不含有额外的添加剂和/或改性剂。与由不含 前体氧化铝共混物的多孔体前体制备的成形多孔体相比,前体氧化铝共混物理想地增加 成形多孔体的表面积、长宽比、孔隙体积、中位孔径、表面形态、压碎强度、和/或屈 服应力或破损应力中的一种或多种。在第三个方面,还提供了用于提供成形多孔体的方法,并且该方法包括选择前 体氧化铝共混物,所述共混物将为所述成形多孔体提供与不含所述共混物的成形多孔体 相比至少一种增强的性质。所选择的前体氧化铝,或多种粒度的单一前体氧化铝合并在 一起以提供多孔体前体,其被进一步加工以提供成形多孔体。如果需要,所述成形多孔 体可以是经氟化物作用的,并且其可以通过将所述多孔体前体和/或成形多孔体暴露于 气态形式或一种或多种气态或液态溶液形式的含氟物质来实现。因为如此制备的成形多孔体预期与不含有前体氧化铝共混物的成形多孔体相比具有增强的至少一种性质,所以本专利技术的成形多孔体预期有利地用于许多终端应用中。 在第四个方面,本专利技术考虑所述应用,并且提供基于所述成形多孔体的催化剂。更具体 地,所述催化剂包含沉积在所述成形多孔体上的至少一种催化物质,其中所述成形多孔 体由包含前体氧化铝共混物的多孔体前体制备。所述催化物质可以包含一种或多种金 属、固态化合物、分子催化剂、酶或这些的组合。所述催化剂理想地适合用于催化烯烃 的环氧化作用,所述烯烃优选亚烃基,更优选包含约2-约6个碳原子的亚烃基。最优选 地,所述催化剂适合用于催化乙烯或丙烯的环氧化作用,并且在本专利技术的这些实施方案 中,所述催化物质可以优选地包含银组分。所述催化剂可以包含任何所需的助催化剂、 稳定剂、改性剂或附加的添加剂,和它们的组合。还提供了制备所述催化剂的方法,并且所述方法包括选择前体氧化铝共混物, 所述共混物可以对基于其的成形多孔体提供与不含所述共混物的成形多孔体相比至少一 种增强的性质。所选择的前体氧化铝,或所选择的至少两个次级粒子大小的单一前体氧 化铝合并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含前体氧化铝共混物的多孔体前体,其中所述共混物增强由所述多孔体前体制备的成形前体物体的至少一种性质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-4-30 61/049,2651.一种包含前体氧化铝共混物的多孔体前体,其中所述共混物增强由所述多孔体前 体制备的成形前体物体的至少一种性质。2.权利要求1所述的多孔体前体,其中所述共混物包含主要组分和次要组分。3.权利要求2所述的多孔体前体,其中所述次要组分基本上决定被增强的所述成形多 孔体的性质,其增强的性质,或两者。4.权利要求3所述的多孔体前体,其中所述次要组分包含假勃姆石。5.权利要求1所述的多孔体前体,其中所述前体氧化铝共混物包含两个次级粒子大小 的一种前体氧化铝的共混物。6.一种由包含前体氧化铝共混物的多孔体前体制备的成形多孔体,其中所述共混物 增强所述成形多孔体的至少一种性质。7.权利要求6所述的成形多孔体,其中所述多孔...

【专利技术属性】
技术研发人员:托德R布里登凯文E霍华德彼得C勒巴伦斯滕A沃林
申请(专利权)人:陶氏技术投资有限公司
类型:发明
国别省市:US

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