[发明专利]一种催化剂载体微孔陶瓷

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂载体微孔陶瓷。

背景技术

硅氧碳陶瓷凭借其特殊的结构可广泛应用于医疗、能源、化工等领域 , 若陶瓷中存在多孔结构则会对材料的热传导性能、机械性能等产生影响，进而拓宽或改变陶瓷的应用范围(J.Eur.Ceram.Soc.,2013,33:841-846)。如果能将陶瓷中的孔径控制在2nm以下制备出微孔陶瓷，微孔陶瓷中特有的大比表面积、小平均孔径、通道曲折等特点则又会赋予材料在细菌过滤、催化剂载体、吸附分离材料等领域新的应用价值。

先驱体转化法作为一种制备多孔陶瓷的新型工艺，可通过控制先驱体的结构、热解温度、热解气氛等手段有效地对孔洞进行调节 (J.Eur.Ceram.Soc.,2012,32:477-484)，同时能较为方便地成型出各种形状的陶瓷，具有非常好的应用前景。Zeschky 等人以聚倍半硅氧烷为原料，利用在 220 ～ 300℃发生缩聚反应放出的气态水、乙醇进行发泡，再经1000℃热解得到硅氧碳多孔陶瓷 (Acta Mater.,2005,53:927-937)。但这种方法制备的多孔陶瓷中孔径较大，在微米到毫米级别之间。Colombo 等人以聚甲基丙烯酸甲酯为制孔剂分散到硅树脂中，经 300℃热处理除去聚甲基丙烯酸甲酯，制备出孔径约为 8μm、表观密度为 0.31 ～ 0.48g/cm3的硅氧碳多孔陶瓷。但由于制孔剂与硅树脂只是物理共混，不能完全均匀地分散，势必会导致孔分布的不均匀性。Duan 等人将交联后的聚硅氧烷在 1300 ～ 1450℃下热解后再经后处理 ( 氢氟酸洗涤除去二氧化硅相 ；空气氛中热解 5h 除去自由碳 )，得到孔径在 11.4 ～ 26.7nm 的介孔陶瓷 (J.Eur.Ceram.Soc.,2013,33:841-846)。但这种方法需要的热解温度较高并且需要后处理，应用受限。

上述的研究工作虽都制备出了硅氧碳多孔陶瓷，但 Zeschky 及 Colombo 等制备的孔一般都比较大，在微米到毫米级别，纳米孔比较少 ；而 Duan 等人虽制备了介孔硅氧碳陶瓷，但需要较高热解温度和两道后处理工序，工艺较复杂，成本较高。

目前，涉及利用乙酰丙酮金属类化合物掺杂改性的聚碳硅烷为聚合物先驱体，经高温下热解制备硅氧碳微孔陶瓷的方法，经文献检索，未见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种催化剂载体微孔陶瓷。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种催化剂载体微孔陶瓷，其特征在于，包括下列重量份数的物质：水铝英石20-47份，二氧化钛10-23份，锡酸钡11-40份，萤石10-25份，氟化纳6-19份，冰晶石11-24份，氧化锰10-46份，碳二氧化硅5.5-17.4份，钛的矿物15-37份，二甲基亚砜5-17份，硼砂15-48份， 硅灰石11-27份，乙酰丙酮铁3-7份，氧化锑12-41份。

本发明的有益效果是：本发明得到的陶瓷属于微孔范畴，适合做催化剂的载体，吸附分离材料等，应用前景广泛；不需要添加发泡剂、制孔剂等，避免了原料混合不充分导致的孔分布的不均匀性。工艺相对简单，在一定程度上降低了成本，提升了应用潜力。

具体实施方式

实施例1

一种催化剂载体微孔陶瓷，包括下列重量份数的物质：水铝英石20-47份，二氧化钛10-23份，锡酸钡11-40份，萤石10-25份，氟化纳6-19份，冰晶石11-24份，氧化锰10-46份，碳二氧化硅5.5-17.4份，钛的矿物15-37份，二甲基亚砜5-17份，硼砂15-48份， 硅灰石11-27份，乙酰丙酮铁3-7份，氧化锑12-41份。