[发明专利]一种杂多酸/氧化铝介孔复合材料的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种杂多酸/氧化铝介孔复合材料的制备方法，属石油化工燃料油深度氧化脱硫催化剂制备技术领域。

背景技术：

燃料油中所含硫化物是城市大气的重要污染源，随着21世纪人们对环境保护要求的不断提高，世界各国已纷纷立法对燃油中的硫含量作出严格规定。传统的加氢脱硫技术对燃油中的高含量苯并噻吩、二苯并噻吩及其衍生物的脱除能力非常有限，其原因主要是由于这些硫化物分子具有高的空间位阻，难于接近催化活性中心。为了满足低硫化的要求，需要采用高温、高压、更大的反应容器和更具活性的催化剂，必将大大提高成品燃料油的生产成本。因此，探索和开发高效的非加氢燃料油深度脱硫技术，尽快达到低硫化和无硫化的燃料油质量标准具有重要的现实意义。

氧化脱硫技术是近年来被广泛关注的一种非加氢脱硫技术，其可在常温常压下进行，设备投资少，而且由于取代基二苯并噻吩类化合物有较高的硫原子电子云密度而较易被氧化，因而该方法被认为是一种很有前途的深度脱硫技术。近年来，氧化脱硫的研究体系得到了广泛的拓展，杂多酸作为均相氧化脱硫催化剂，具有高效、清洁的特点而备受青睐，然而在均相催化反应中，催化剂的回收和再生相当困难。将杂多酸固载在适当的载体上，则可以实现均相反应的多相化。此外，由于燃油中难脱除的硫化物都是大分子有机物，催化剂必须具有足够大的孔径以满足有机硫化物能接近催化活性中心。因此将杂多酸固定在介孔载体上制备的复合介孔材料不仅可以提高杂多酸的稳定性，而且使复合材料同时具备杂多酸的特性和介孔材料较大孔径、孔道排列规则、孔径分布窄的特点。

然而，对于杂多酸与介孔氧化铝的复合方法现在仍然以传统的浸渍法为主，该方法由于介孔氧化铝过强的表面酸性往往导致杂多酸的结构被破坏，从而导致其催化活性降低，不能适应实际应用的需求。

发明内容：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种杂多酸/氧化铝介孔复合材料的制备方法，其首先制备杂多酸与氧化铝前驱体复合溶胶，然后借助模板剂的自组装过程制备杂多酸/氧化铝介孔复合材料，从而有效保护杂多酸的结构不被破坏，具有高活性、选择性好、易于分离回收、可重复使用的特点。

本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的。

本发明所提供的一种杂多酸/氧化铝介孔复合材料的制备方法，包括如下步骤：

1)、将异丙醇铝溶于无水乙醇中，用浓硝酸调节溶液的pH值，然后加入一定量的杂多酸，在室温下搅拌4--8小时，得到溶液(1)；

2)、将聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物(P123)溶于无水乙醇中，得到溶液(2)；

3)、将上述步骤2)中得到的溶液(2)缓慢倒入步骤1)中得到的溶液(1)中，继续搅拌4--8小时得到均匀溶胶；

4)、将所得的溶胶倒入培养皿中，60℃保存36--48小时，得到淡黄色薄膜样品，将样品研磨后在400-420℃条件下煅烧2--3天，升温速率为1--2.5℃/min；即得到杂多酸/氧化铝介孔复合材料，其平均孔径为3--4nm，比表面积为150--170m²/g。

所述的杂多酸为磷钨酸、磷钼酸、硅钨酸、硅钼酸中的一种。

所述的溶液(1)中各组分的重量百分比为：

异丙醇铝：10.2--13.8％；

无水乙醇：76--82.3％；

浓硝酸：6.7--9.3％；

杂多酸：0.4--1.1％。

所述的溶液(2)中各组分的重量百分比为：

P123：14.1--20.8％；

无水乙醇：79.2--85.9％。

所述的溶液(1)与溶液(2)两种溶液混合的各组分的重量百分比为：

溶液(1)：73.2--76.9％；

溶液(2)：23.1--26.8％。

本发明与现有的技术相比具有如下有益效果：

本发明首先制备杂多酸与氧化铝前驱体复合溶胶，然后借助模板剂的自组装过程制备杂多酸/氧化铝介孔复合材料，从而有效保护杂多酸的结构不被破坏，具有高活性、选择性好、易于分离回收、可重复使用的特点，可作为石油化工领域燃油深度氧化脱硫的催化剂。

具体实施方式：

为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：