一种金属盐/γ-Al₂O₃蓄热型催化剂载体的制备方法

摘要

本发明提供一种金属盐/γ-Al₂O₃蓄热型催化剂载体的制备方法，采用硝酸铝为铝源、改性聚苯乙烯微球为模板剂制备大孔γ-Al₂O₃，再将金属盐浸渍到大孔γ-Al₂O₃的孔道中，最终获得具有蓄热型的γ-Al₂O₃。所得金属盐/γ-Al₂O₃蓄热型催化剂载体，金属盐比较均匀充分地分布在多孔质网状结构氧化铝基体中，氧化铝孔道把相变蓄热材料分成无数个微小的蓄热单元，这些微小的蓄热单元在改善吸热、放热的同时，还因毛细管张力作用阻止熔化的相变材料外流，从而其本身以及由于蓄放热而发生的变化不影响催化材料的性能。

主权项

一种金属盐/γ‑ Al₂O₃蓄热型催化剂载体的制备方法，其特征在于经过下列步骤：（1）氧化铝载体的制备：在室温下，将10～30g硝酸铝溶解15～60mL水中，以每分钟200～400转的转速进行搅拌的同时向硝酸铝溶液中缓慢滴加质量浓度为3.5％的稀氨水直至生成氢氧化铝凝胶；再将氢氧化铝凝胶用水经3～5次洗涤离心处理；然后将1～5mL质量分数为65%的浓硝酸加入到氢氧化铝凝胶中，搅拌10～20min，放置在100～120℃烘箱内加热至透明或淡蓝色，得到铝溶胶，即氧化铝载体；（2）聚苯乙烯微球的制备及改性：按下列配比备料：水150mL、乳化剂对苯乙烯磺酸钠0.0425g、引发剂K₂S₂O₈0.0833g、缓冲剂NaHCO₃0.0833g和苯乙烯18.3mL，将水、乳化剂对苯乙烯磺酸钠和缓冲剂NaHCO₃加热至85℃，在搅拌下加入苯乙烯，同时开始氮气保护，1h后，加入引发剂K₂S₂O₈，维持温度不变反应18h，得到固体质量分数为8～12％的聚苯乙烯微球悬浮液；取10mL聚苯乙烯微球悬浮液加入质量分数为1％的聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液5mL，搅拌1～2min后进行超声处理5～7min，再静置30min，然后经2次离心分离处理，即得到改性后的聚苯乙烯微球悬浮液；（3）大孔γ‑Al₂O₃催化剂载体材料的制备：将步骤（1）得到的氧化铝载体与步骤（2）得到的改性后的聚苯乙烯微球悬浮液按1:1～1:1.5的体积比混合成共混物，将共混物搅拌或超声分散均匀，加入质量分数为30%的硝酸铝溶液，并搅拌均匀，静置20～30min后至凝胶体系形成，然后在60～100℃下加热干燥，待分散介质完全被蒸发后取出，再在500～700℃下煅烧1～2h，即得大孔γ‑Al₂O₃催化剂载体材料；（4）蓄热催化剂载体的制备：将步骤（3）所得的大孔γ‑Al₂O₃催化剂载体材料预热到35～40℃后，加入金属盐或混合金属盐混合物的过饱和溶液进行浸渍40～50小时，其中金属盐或混合金属盐混合物的过饱和溶液是指金属盐的过饱和溶液，或者几种金属盐的混合过饱和溶液，经过滤、干燥、焙烧后，即得到具有蓄热功能的金属盐/γ‑ Al₂O₃蓄热型催化剂载体。