[发明专利]一种高热稳定稀土改性氧化铝的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高热稳定稀土改性氧化铝的制备方法。

背景技术

改性氧化铝在三效催化净化(TWC)、催化燃烧、柴油机DOC、POC净化是极为关键的涂层材料，其涂覆在载体表层以便铈基材料和贵金属活性组分的分散，因此改性氧化铝的性能在很大程度上决定了整体净化器的性能。因上述催化过程大都在高温条件下运行，因此改性氧化铝的耐高温性能至关重要。

目前制备改性氧化铝的方法主要有浸渍法、共沉淀法等。浸渍法由于固液反应不均匀难以获得高性能改性氧化铝；共沉淀法因工艺简单、条件易于控制、产品均一性好、生产成本较低、便于工业化生产等优点得到了广泛的应用，但是现有共沉淀法步骤复杂，生产成本高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种高热稳定稀土改性氧化铝的制备方法，所制备的改性氧化铝具有很好的高温热稳定性。

本发明的高热稳定稀土改性氧化铝的制备方法，包括以下步骤：

1)将拟薄水铝石用硝酸反应制成铝溶胶，水铝石(Al2O3：70％)∶去离子水∶硝酸溶液的质量比为1∶10-20∶0.1-0.5进行混合搅拌，得到分散均匀的铝溶胶，水铝石中Al₂O₃的质量分数为70％，硝酸溶液中硝酸的质量分数为60％；

2)取镧元素的可溶性盐，加去离子水制成100-260g/l的水溶液；

3)取铝溶胶和镧元素的可溶性盐溶液，按照AlO₃∶La₂O₃或CeO₂质量比为94-97∶3-6混合得到改性铝溶胶，并控制其氧化物总浓度为50-100g/l；

4)将有机高分子改性剂与2-6mol的碱性沉淀剂按照5-10∶90-95的质量比相互混合均匀，得到改性碱性沉淀剂；

5)将通过步骤3)获得的改性铝溶胶和通过步骤4)获得的改性碱性沉淀剂进行混合共沉淀，控制终点PH＞7得到改性氢氧化铝凝胶沉淀物；

6)将改性氢氧化铝凝胶沉淀物进行真空抽滤及洗涤，控制水洗电导率＜20ms/cm；

7)将步骤6)获得的沉淀物在马弗炉内煅烧，控制温度700-900℃，煅烧2-6小时得到改性氧化铝产品；

8)将步骤7)获得的烧成物进行机械粉碎或气流粉碎获得不同粒径的改性氧化铝涂层材料。

本发明的高热稳定稀土改性氧化铝的制备方法，在步骤2)中：所述镧的可溶性盐为氯化镧、硝酸镧、醋酸镧。

本发明的高热稳定稀土改性氧化铝的制备方法，在步骤4)中：所述有机高分子改性剂为有机高分子酸类或醇类。

本发明的高热稳定稀土改性氧化铝的制备方法，在步骤4)中：所述碱性沉淀剂为氨水、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或多种。

与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明的高热稳定稀土改性氧化铝的制备方法步骤简单，以拟薄水铝石、可溶性的镧盐为原料，进行胶溶反应制成溶胶，以碱为沉淀剂，有机高分子酸类或醇类为改性剂，将溶胶经有机改性的碱液沉淀后，对沉淀物进行过滤、洗涤、煅烧、粉碎制得，所制得的改性氧化铝在700℃-900℃的条件下灼烧2-6小时，测试其新鲜比表面积为140-160m²/g，1000℃的条件下灼烧10小时老化比表面积＞100m²/g，1100℃的条件下灼烧10小时老化比表面积＞60m²/g，所制得的改性氧化铝具有很好的高热稳定性。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

取136g拟薄水铝石(Al₂O₃：70％)，加去离子水1500ml，硝酸溶液(硝酸的质量分数为60％)20ml混合搅拌得到铝溶胶；然后加入21ml硝酸镧(TREO：240g/L)混合，得到改性铝溶胶；将改性铝溶胶在室温下加入到溶有6％高分子有机酸的2.1mol/L的氨水中沉淀，控制最终PH为8.2，沉淀完毕后真空抽滤及洗涤至洗液中的电导率为19ms/cm，得到改性氢氧化铝凝胶。将改性氢氧化铝凝胶在700℃的条件下煅烧4小时得到改性氧化铝，测试其比表面积为155.5m²/g，1000℃的条件下煅烧10小时老化比表面积为107m²/g，1100℃的条件下煅烧10小时老化比表面积为63.3m²/g。