[发明专利]具有增强的孔结构的多孔体

说明书

提供了具有增强的流体输送特性的多孔体，该多孔体能够进行或促进分离，或执行反应和/或针对该分离或反应的进行提供区域。多孔体包含至少80重量％的α氧化铝，并具有0.3mL/g至1.2mL/g的孔隙体积和0.3m²/g至3.0m²/g的表面积。多孔体还包括提供7或7以下的曲折度、4或4以下的收缩率和30毫达西或30毫达西以上的渗透率中的至少一个的孔结构。多孔体可以用于多种应用中，例如，作为过滤器，作为膜或作为催化剂载体。

相关申请的交叉引用

本发明要求于2015年6月2日提交的美国临时专利申请号62/169706和62/169766的权益，每个申请的全部内容和公开内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及多孔体，尤其涉及可以在多种应用中使用的多孔体，所述应用包括例如作为过滤器、膜或催化剂载体。

背景技术

在化学工业和化工行业中，经常依赖使用多孔体，包括多孔陶瓷体，它能够执行或促进分离或反应和/或提供用于进行这样的分离和反应的区域。分离或反应的实例包括：气体和液体的过滤、吸附、反渗透、渗析、超滤、或多相催化。虽然这些多孔体的期望的物理和化学性质根据特定的应用而有所变化，但在这些多孔体中存在通常合乎期望的某些性质而不管它们将被使用的最终应用。

例如，多孔体可以是基本上惰性的，使得多孔体本身不参与在它们附近、在它们上或通过它们以不希望的、意外的、或有害的方式进行的分离或反应。在其中希望有穿过多孔体或扩散到多孔体的进行反应或分离的组分的应用中，低扩散阻力(例如，高的有效扩散系数)将是有利的。

在一些应用中，多孔体被设置在反应空间或分离空间中，因此它们具有高孔隙体积和/或高表面积是有利的，以便增大所希望的反应物的装载和分散，并提供增大的在其上能进行反应或分离的表面区域。这些应用还需要有足够的机械完整性，以避免在运输或放置过程中受到损坏，即压碎、切损或破裂。然而，在多孔体中高机械强度与高孔隙体积的组合不容易实现，因为强度随着孔隙率的增加呈指数下降。

鉴于上述情况，有必要提供拥有具有增强的流体输送特性特别是气体扩散性质以及高机械完整性的孔结构的多孔体。

发明内容

本发明提供一种能够进行或促进分离、或进行反应和/或提供用于进行该分离或反应的区域的多孔体。在本发明的一个实施方式中，多孔体包含至少80重量％的α氧化铝，并具有0.3mL/g至1.2mL/g的孔隙体积以及0.3m²/g至3.0m²/g的表面积。多孔体还包括提供7或7以下以下的曲折度、4或4以下的收缩率和30毫达西或30毫达西以上的渗透率中的至少一种的孔结构。

本发明的多孔体可以在多种应用中使用，诸如，例如，作为过滤器、作为膜或作为催化剂载体。在一个实施例中，本发明的多孔体用作银基环氧化催化剂的载体。在这样的实施方式中，银基环氧化催化剂包括载体，所述载体含有至少80重量％的α氧化铝，并具有0.3mL/g至1.2mL/g的孔隙体积，0.3m²/g至3.0m²/g的表面积，以及提供7或7以下的曲折度、4或4以下的收缩率和30毫达西或30毫达西以上的渗透率中的至少一种的孔结构。该催化剂还包括设置在载体上和/或在载体中的催化量的银，以及设置在载体上和/或在载体中的促进量的一种或多种促进剂。

附图说明

图1A示出了多孔体1(PB1)和多孔体3(PB3)的累积侵入曲线。

图1B示出了PB1和PB3的对数微分侵入曲线。

图2A-2B是PB1在1500倍(图2A)和5000倍(图2B)的放大倍率下的SEM图像。

图3A-3B是PB3在1500倍(图3A)和5000倍(图3B)的放大倍率下的SEM图像。