CN112512994A - 多孔耐酸陶瓷介质 - Google Patents

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Saint Gobain Ceramics and Plastics Inc
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Abstract

本公开涉及一种多孔陶瓷介质，其可包括化学组成、相组成、以占所述陶瓷介质的总体积的百分比计至少约10体积％且不大于约70体积％的开放孔隙率总含量以及不大于约500ppm的耐硝酸性参数。用于所述多孔陶瓷介质的所述化学组成可包括SiO2、Al2O3、碱组分和次要金属氧化物组分，所述次要金属氧化物组分选自由以下项组成的组：Fe氧化物、Ti氧化物、Ca氧化物、Mg氧化物及它们的组合。所述相组成可包括无定形硅酸盐、石英和莫来石。

Description

多孔耐酸陶瓷介质
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2018年6月29日提交的美国临时申请No.62/691,664的权益。
技术领域
以下总体上涉及多孔陶瓷介质，并且更具体地涉及耐酸陶瓷介质及其制造方法。
背景技术
在化学加工工业中，具有高开放孔隙率含量的耐酸材料是有益的，因为其可以涂覆催化剂材料，然后在酸性环境中作为催化剂使用。换言之，需要具有高开放孔隙率含量的耐酸材料作为催化剂载体介质使用。市售催化剂载体和其他已知具有高开放孔隙率含量的多孔陶瓷介质(即开放孔隙率含量至少约20体积％)在高浓度和/或高温下通常不耐各种酸。另外，市售催化剂载体和其他已知高度耐热和/或耐浓酸的多孔陶瓷介质通常非常致密，开放孔隙率几乎或完全为零。因此，本行业持续要求改进的催化剂载体和多孔介质，其具有高耐酸性和高开放孔隙率含量的综合效益。
发明内容
根据第一方面，一种多孔陶瓷介质可包括化学组成、相组成、以占陶瓷介质的总体积的百分比计至少约25体积％且不大于约55体积％的开放孔隙率总含量以及不大于约500ppm的耐硝酸性参数。用于多孔陶瓷介质的化学组成可包括SiO2、Al2O3、碱组分和次要金属氧化物组分，所述次要金属氧化物组分选自由以下项组成的组：Fe氧化物、Ti氧化物、Ca氧化物、Mg氧化物及它们的组合。相组成可包括无定形硅酸盐、石英和莫来石。
根据又一方面，一种形成多孔陶瓷介质的方法可包括：提供原始材料混合物；以及使原始材料混合物形成为多孔陶瓷介质。原始材料混合物可包括粘土、长石、原始珍珠岩和SiC。多孔陶瓷介质可包括相组成、以占陶瓷介质的总体积的百分比计至少约25体积％且不大于约55体积％的开放孔隙率总含量以及不大于约500ppm的耐硝酸性参数。相组成可包括无定形硅酸盐、石英和莫来石。
附图说明
实施例以举例的方式示出，并且不受附图的限制。
图1是根据一个实施例的制造多孔陶瓷介质的方法的流程图的图示；
图2包括针对根据本文所述的实施例形成的多孔陶瓷介质样品和比较样品测得的″总开放孔隙率″与″耐硝酸性参数″的曲线图；以及
图3包括针对根据本文所述的实施例形成的多孔陶瓷介质样品和比较样品测得的″总开放孔隙率″与″耐盐酸性参数″的曲线图。
本领域的技术人员应当认识到，为简单和清楚起见，图中示出的各元件并不一定按比例绘制。
具体实施方式
以下论述将集中于本教导内容的具体实施方式和实施例。提供具体实施方式是为了帮助描述某些实施例，并且不应该被解释为是对本公开内容或教导内容的范围或适用性的限制。应当理解，基于本文所提供的公开内容和教导内容，可使用其他实施例。
术语″由...构成″″包含″″包括″″含有″″具有″″有″或它们的任何其他变型旨在涵盖非排他性的包含之意。例如，包含特征列表的方法、制品或装置不一定仅限于那些特征，而是可以包括未明确列出的或这种方法、制品或装置固有的其他特征。另外，除非另有明确说明，否则″或″是指包括性的″或″而非排他性的″或″。例如，以下任何一项均可满足条件A或B：A为真(或存在的)而B为假(或不存在的)、A为假(或不存在的)而B为真(或存在的)，以及A和B两者都为真(或存在的)。
而且，使用″一个″或″一种″来描述本文所述的元件和组分。这样做仅是为了方便并且给出本发明范围的一般性意义。除非很明显地另指他意，否则这种描述应被理解为包括一个、至少一个，或单数也包括复数，或反之亦然。例如，当在本文描述单个项时，可使用多于一个项来代替单个项。类似地，在本文描述了多于一个项的情况下，单个项可以取代多于一个项。
如本文中所用术语″耐硝酸性参数″是指将多孔陶瓷介质的代表性样品在沸腾的10％硝酸溶液中放置15分钟后，使用ICP分析方法测量的该样品中浸出的多孔陶瓷介质的总质量。为了本文所述的实施例的目的，根据包括以下步骤的耐硝酸性测试，测量多孔陶瓷介质特定样品的耐硝酸性参数：1)制备10％W/V硝酸稀释液，在1000mL容量瓶中注入四分之一的去离子水，加入107mL约70％的硝酸并搅拌，在接近线的容量瓶中注入去离子水，使混合物冷却至室温，将容量瓶装满并搅拌均匀，2)进行10％硝酸HP可浸出分析，方法是：将热板预热到380-400℃之间，称取并记录约10g多孔陶瓷介质样品放入200mL烧杯中，向样品中加入100mL步骤1中制备的10％硝酸稀释液，向空烧杯中加入100mL步骤1中制备的10％硝酸稀释液制备空白样品，将表面皿放在烧杯上，将样品和空白样品在热板上煮沸15分钟，从热板上取下样品和空白样品，3)用筛网将剩余的固体介质样品从样品烧杯中的液体中分离出来，冲洗并干燥固体介质样品，称量并记录干燥后的介质样品，然后4)将样品液体和空白样品分别通过
Figure BDA0002864185520000031
过滤到200mL容量瓶中，用三份25mL去离子水冲洗样品和空白样品(让每份样品和空白样品完全沥干)，取出滤纸和冲洗漏斗，让样品和空白样品冷却，将样品和空白样品稀释到标记处，将稀释后的样品和空白样品各自混合均匀，5)使用ICP分析各自的含量，并报告检测到的每一种元素的ppm量，相加得到所有ppm量的总和。
如本文中所用术语″硝酸失重参数″是指固体介质样品的重量变化，计算方法是从上述关于″耐硝酸性参数″的步骤2中的初始重量减去上述关于″耐硝酸性参数″的步骤3中的最终重量，并将结果表示为失重百分比。
如本文中所用术语″耐盐酸性参数″是指将代表性样品在沸腾的10％盐酸溶液中放置15分钟后，使用ICP分析方法测量的该样品中浸出的多孔陶瓷介质的总质量。为了本文所述的实施例的目的，根据包括以下步骤的耐盐酸性测试，测量多孔陶瓷介质特定样品的耐盐酸性参数：1)制备10％W/V盐酸稀释液，在1000mL容量瓶中注入四分之一的去离子水，加入100mL约38％的盐酸并搅拌，在接近线的容量瓶中注入去离子水，使混合物冷却至室温，将容量瓶装满并搅拌均匀，2)进行10％盐酸HP可浸出分析，方法是：将热板预热到310℃，称取并记录约50g多孔陶瓷介质样品放入250mL锥形瓶中，向样品中加入250mL步骤1中制备的10％盐酸稀释液，将冷凝柱连接到锥形瓶上，打开冷凝柱水源，向空烧杯中加入25mL步骤1中制备的10％盐酸稀释液制备空白样品，将样品和空白样品在热板上煮沸2小时，从热板上取下样品和空白样品，3)用筛网将剩余的固体介质样品从样品烧杯中的液体中分离出来，冲洗并干燥固体介质样品，称量并记录干燥后的介质样品，然后4)将样品液体和空白样品分别通过
Figure BDA0002864185520000041
过滤到500mL容量瓶中，用三份50mL去离子水冲洗样品和空白样品(让每份样品和空白样品完全沥干)，取出滤纸和冲洗漏斗，让样品和空白样品冷却，将样品和空白样品稀释到标记处，将稀释后的样品和空白样品各自混合均匀，5)使用ICP分析各自的含量，并报告检测到的每一种元素的ppm量，相加得到所有ppm量的总和。
如本文中所用术语″盐酸失重参数″是指固体介质样品的重量变化，计算方法是从上述关于″耐盐酸性参数″的步骤2中的初始重量减去上述关于″耐盐酸性参数″的步骤3中的最终重量，并将结果表示为失重百分比。
根据本文所述的特定实施例，多孔陶瓷介质可包括特定的化学组成、特定的相组成、特定的开放孔隙率总含量和特定的耐硝酸性参数。
参考特定的化学组成，根据某些实施例，多孔陶瓷介质的化学组成可包括SiO2、Al2O3、碱组分和次要金属氧化物组分，所述次要金属氧化物组分选自由以下项组成的组：Fe氧化物、Ti氧化物、Ca氧化物、Mg氧化物及它们的组合。
根据又一些实施例，多孔陶瓷介质的化学组成可包括特定含量的SiO2。例如，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约65.0重量％，诸如至少约65.5重量％、或至少约66.0重量％、或至少约66.5重量％、或至少约67.0重量％、或至少约67.5重量％、或至少约68.0重量％、或至少约68.5重量％、或至少约69.0重量％、或至少约69.5重量％、或甚至至少约70重量％的SiO2含量。根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约85重量％，诸如不大于约84.5重量％、或不大于约84.0重量％、或不大于约83.5重量％、或不大于约83.0重量％、或不大于约82.5重量％、或不大于约82.0重量％、或不大于约81.5重量％、或不大于约81.0重量％、或不大于约80.5重量％、或不大于约80.0重量％、或不大于约79.5重量％、或不大于约79.0重量％、或甚至不大于约78.5重量％的SiO2含量。应当理解，多孔陶瓷介质中的SiO2含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，多孔陶瓷介质中的SiO2含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，多孔陶瓷介质的化学组成可包括特定含量的Al2O3。例如，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约10重量％，诸如至少约10.5重量％、或至少约11.0重量％、或至少约11.5重量％、或至少约12.0重量％、或至少约12.5重量％、或至少约13.0重量％、或至少约13.5重量％、或甚至至少约14重量％的Al2O3含量。根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约30重量％，诸如不大于约29.5重量％、或不大于约29.0重量％、或不大于约28.5重量％、或不大于约28.0重量％、或不大于约27.5重量％、或不大于约27.0重量％、或不大于约26.5重量％、或不大于约26.0重量％、或不大于约25.5重量％、或不大于约25.0重量％、或不大于约24.5重量％、或不大于约24.0重量％、或不大于约23.5重量％、或不大于约23.0重量％、或甚至不大于约22.5重量％的Al2O3含量。应当理解，多孔陶瓷介质中的Al2O3含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，多孔陶瓷介质中的Al2O3含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据又一些实施例，多孔陶瓷介质的化学组成的碱组分可包括Na2O。根据另外一些实施例，多孔陶瓷介质的化学组成的碱组分可包括K2O。根据另一些实施例，多孔陶瓷介质的化学组成的碱组分可包括Li2O。根据又一些实施例，多孔陶瓷介质的化学组成的碱组分可包括选自由以下项组成的组的碱组分的组合：Na2O、K2O和Li2O。
根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括特定总含量的碱组分。例如，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约2.0重量％，诸如至少约2.1重量％、或至少约2.2重量％、或至少约2.3重量％、或至少约2.4重量％、或至少约2.5重量％、或至少约2.6重量％、或至少约2.7重量％、或至少约2.8重量％、或至少约2.9重量％、或甚至至少约3.0重量％的碱组分总含量。根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约8.0重量％、或不大于约7.9重量％、或不大于约7.8重量％、或不大于约7.7重量％、或不大于约7.6重量％、或不大于约7.5重量％、或不大于约7.4重量％、或不大于约7.3重量％、或不大于约7.2重量％、或不大于约7.1重量％、或甚至不大于约7.0重量％的碱组分总含量。应当理解，多孔陶瓷介质中的碱组分总含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，多孔陶瓷介质中的碱组分总含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括特定含量的Na2O。例如，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约2.0重量％，诸如至少约2.1重量％、或至少约2.2重量％、或至少约2.3重量％、或至少约2.4重量％、或至少约2.5重量％、或至少约2.6重量％、或至少约2.7重量％、或至少约2.8重量％、或至少约2.9重量％、或甚至至少约3.0重量％的Na2O含量。根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约8.0重量％、或不大于约7.9重量％、或不大于约7.8重量％、或不大于约7.7重量％、或不大于约7.6重量％、或不大于约7.5重量％、或不大于约7.4重量％、或不大于约7.3重量％、或不大于约7.2重量％、或不大于约7.1重量％、或甚至不大于约7.0重量％的Na2O含量。应当理解，多孔陶瓷介质中的Na2O含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，多孔陶瓷介质中的Na2O含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括特定含量的K2O。例如，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约2.0重量％，诸如至少约2.1重量％、或至少约2.2重量％、或至少约2.3重量％、或至少约2.4重量％、或至少约2.5重量％、或至少约2.6重量％、或至少约2.7重量％、或至少约2.8重量％、或至少约2.9重量％、或甚至至少约3.0重量％的K2O含量。根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约8.0重量％、或不大于约7.9重量％、或不大于约7.8重量％、或不大于约7.7重量％、或不大于约7.6重量％、或不大于约7.5重量％、或不大于约7.4重量％、或不大于约7.3重量％、或不大于约7.2重量％、或不大于约7.1重量％、或甚至不大于约7.0重量％的K2O含量。应当理解，多孔陶瓷介质中的K2O含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，多孔陶瓷介质中的K2O含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括特定含量的Li2O。例如，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约2.0重量％，诸如至少约2.1重量％、或至少约2.2重量％、或至少约2.3重量％、或至少约2.4重量％、或至少约2.5重量％、或至少约2.6重量％、或至少约2.7重量％、或至少约2.8重量％、或至少约2.9重量％、或甚至至少约3.0重量％的Li2O含量。根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约8.0重量％、或不大于约7.9重量％、或不大于约7.8重量％、或不大于约7.7重量％、或不大于约7.6重量％、或不大于约7.5重量％、或不大于约7.4重量％、或不大于约7.3重量％、或不大于约7.2重量％、或不大于约7.1重量％、或甚至不大于约7.0重量％的Li2O含量。应当理解，多孔陶瓷介质中的Li2O含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，多孔陶瓷介质中的Li2O含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据又一些实施例，次要金属氧化物组分可由Fe氧化物组成。根据另一些实施例，次要金属氧化物组分可由Ti氧化物组成。根据又一些实施例，次要金属氧化物组分可由Ca氧化物组成。根据另一些实施例，次要金属氧化物组分可由Mg氧化物组成。
根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括特定的次要金属氧化物组分总含量。例如，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约1.0重量％，诸如至少约1.1重量％、或至少约1.2重量％、或至少约1.3重量％、或至少约1.4重量％、或至少约1.5重量％、或至少约1.6重量％、或至少约1.7重量％、或至少约1.8重量％、或至少约1.9重量％、或甚至至少约2.0重量％的次要金属氧化物组分总含量。根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约5.0重量％、或不大于约4.9重量％、或不大于约4.8重量％、或不大于约4.7重量％、或不大于约4.6重量％、或不大于约4.5重量％、或不大于约4.4重量％、或不大于约4.3重量％、或不大于约4.2重量％、或不大于约4.1重量％、或甚至不大于约4.0重量％的次要金属氧化物组分总含量。应当理解，多孔陶瓷介质中的次要金属氧化物组分总含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，多孔陶瓷介质中的次要金属氧化物组分总含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括特定含量的Fe氧化物。例如，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约1.0重量％，诸如至少约1.1重量％、或至少约1.2重量％、或至少约1.3重量％、或至少约1.4重量％、或至少约1.5重量％、或至少约1.6重量％、或至少约1.7重量％、或至少约1.8重量％、或至少约1.9重量％、或甚至至少约2.0重量％的Fe氧化物含量。根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约5.0重量％、或不大于约4.9重量％、或不大于约4.8重量％、或不大于约4.7重量％、或不大于约4.6重量％、或不大于约4.5重量％、或不大于约4.4重量％、或不大于约4.3重量％、或不大于约4.2重量％、或不大于约4.1重量％、或甚至不大于约4.0重量％的Fe氧化物含量。应当理解，多孔陶瓷介质中的Fe氧化物含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，多孔陶瓷介质中的Fe氧化物含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括特定含量的Ti氧化物。例如，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约1.0重量％，诸如至少约1.1重量％、或至少约1.2重量％、或至少约1.3重量％、或至少约1.4重量％、或至少约1.5重量％、或至少约1.6重量％、或至少约1.7重量％、或至少约1.8重量％、或至少约1.9重量％、或甚至至少约2.0重量％的Ti氧化物含量。根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约5.0重量％、或不大于约4.9重量％、或不大于约4.8重量％、或不大于约4.7重量％、或不大于约4.6重量％、或不大于约4.5重量％、或不大于约4.4重量％、或不大于约4.3重量％、或不大于约4.2重量％、或不大于约4.1重量％、或甚至不大于约4.0重量％的Ti氧化物含量。应当理解，多孔陶瓷介质中的Ti氧化物含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，多孔陶瓷介质中的Ti氧化物含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括特定含量的Ca氧化物。例如，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约1.0重量％，诸如至少约1.1重量％、或至少约1.2重量％、或至少约1.3重量％、或至少约1.4重量％、或至少约1.5重量％、或至少约1.6重量％、或至少约1.7重量％、或至少约1.8重量％、或至少约1.9重量％、或甚至至少约2.0重量％的Ca氧化物含量。根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约5.0重量％、或不大于约4.9重量％、或不大于约4.8重量％、或不大于约4.7重量％、或不大于约4.6重量％、或不大于约4.5重量％、或不大于约4.4重量％、或不大于约4.3重量％、或不大于约4.2重量％、或不大于约4.1重量％、或甚至不大于约4.0重量％的Ca氧化物含量。应当理解，多孔陶瓷介质中的Ca氧化物含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，多孔陶瓷介质中的Ca氧化物含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括特定含量的Mg氧化物。例如，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约1.0重量％，诸如至少约1.1重量％、或至少约1.2重量％、或至少约1.3重量％、或至少约1.4重量％、或至少约1.5重量％、或至少约1.6重量％、或至少约1.7重量％、或至少约1.8重量％、或至少约1.9重量％、或甚至至少约2.0重量％的Mg氧化物含量。根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约5.0重量％、或不大于约4.9重量％、或不大于约4.8重量％、或不大于约4.7重量％、或不大于约4.6重量％、或不大于约4.5重量％、或不大于约4.4重量％、或不大于约4.3重量％、或不大于约4.2重量％、或不大于约4.1重量％、或甚至不大于约4.0重量％的Mg氧化物含量。应当理解，多孔陶瓷介质中的Mg氧化物含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，多孔陶瓷介质中的Mg氧化物含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，多孔陶瓷介质的相组成可包括无定形硅酸盐。根据又一些实施例，多孔陶瓷介质的相组成可包括石英。根据另一些实施例，多孔陶瓷介质的相组成可包括莫来石。根据另外一些实施例，多孔陶瓷介质的相组成可包括无定形硅酸盐、石英或莫来石的组合。根据又一些实施例，多孔陶瓷介质的相组成可包括无定形硅酸盐、石英和莫来石。
根据又一些实施例，多孔陶瓷介质可包括特定的开放孔隙率总含量。如本文所述，开放孔隙率通过压汞法使用
Figure BDA0002864185520000101
AutoporeTM9500型(130°接触角、汞表面张力为0.480N/m并且不校正汞压缩)在25至60,000psi的压力下进行确定。将所得测量值乘以材料的材料密度或颗粒密度，然后乘以100，以将测量值转换为体积百分比孔隙率。根据某些实施例，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总体积的百分比计至少约10体积％，诸如至少约11体积％、或至少约12体积％、或至少约13体积％、或至少约14体积％、或至少约15体积％、或至少约16体积％、或至少约17体积％、或至少约18体积％、或至少约19体积％、或至少约20体积％、或至少约21体积％、或至少约22体积％、或至少约23体积％、或至少约24体积％、或甚至至少约25体积％的开放孔隙率总含量。根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括以占多孔陶瓷介质的总体积的百分比计不大于约70体积％，诸如不大于约65体积％、或不大于约60体积％、或不大于约55体积％、或不大于约50体积％、或不大于约45体积％、或不大于约40体积％的开放孔隙率总含量。应当理解，多孔陶瓷介质中的开放孔隙率总含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，多孔陶瓷介质中的开放孔隙率总含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括特定的开放孔隙率总含量。如本文所述，开放孔隙率通过压汞法使用
Figure BDA0002864185520000111
AutoporeTM9500型(130°接触角、汞表面张力为0.480N/m并且不校正汞压缩)在25至60,000psi的压力下进行确定。根据某些实施例，多孔陶瓷介质可包括至少约0.10cc/g，诸如至少约0.11cc/g、或至少约0.12cc/g、或至少约0.13cc/g、或至少约0.14cc/g、或甚至至少约0.15cc/g的开放孔隙率总含量。根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括至少约0.6cc/g，诸如不大于约0.59cc/g、或不大于约0.58cc/g、或不大于约0.57cc/g、或不大于约0.56cc/g、或不大于约0.55cc/g、或不大于约0.54cc/g、或不大于约0.53cc/g、或不大于约0.52cc/g、或不大于约0.51cc/g、或不大于约0.50cc/g、或不大于约0.49cc/g、或不大于约0.48cc/g、或不大于约0.47cc/g、或不大于约0.46cc/g、或不大于约0.45cc/g、或不大于约0.44cc/g、或不大于约0.43cc/g、或不大于约0.42cc/g、或不大于约0.41cc/g、或甚至不大于约0.40cc/g的开放孔隙率总含量。应当理解，多孔陶瓷介质中的开放孔隙率总含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，多孔陶瓷介质中的开放孔隙率总含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据又一些实施例，多孔陶瓷介质可包括特定的耐硝酸性参数。例如，多孔陶瓷介质可包括不大于约500ppm，诸如不大于约450ppm、或不大于约400ppm、或不大于约350ppm、或不大于约300ppm、或不大于约250ppm、或不大于约240ppm、或不大于约230ppm、或不大于约220ppm、或不大于约210ppm、或不大于约200ppm、或不大于约190ppm、或不大于约180ppm、或不大于约170ppm、或不大于约160ppm、或不大于约150ppm、或不大于约140ppm、或不大于约130ppm、或不大于约120ppm、或甚至不大于约110ppm的耐硝酸性参数。应当理解，多孔陶瓷介质的耐硝酸性参数可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，多孔陶瓷介质的耐硝酸性参数可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括特定的硝酸失重参数。例如，多孔陶瓷介质可包括不大于约0.25重量％，诸如不大于约0.24重量％、或不大于约0.23重量％、或不大于约0.22重量％、或不大于约0.21重量％、或不大于约0.2重量％、或不大于约0.19重量％、或不大于约0.18重量％、或不大于约0.17重量％、或不大于约0.16重量％、或不大于约0.15重量％、或不大于约0.14重量％、或不大于约0.13重量％、或不大于约0.12重量％、或不大于约0.11重量％、或不大于约0.1重量％、或不大于约0.09重量％、或不大于约0.08重量％、或不大于约0.07重量％、或不大于约0.06重量％、或不大于约0.05重量％的硝酸失重参数，或甚至基本上没有失重。应当理解，多孔陶瓷介质的硝酸失重参数可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，多孔陶瓷介质的硝酸失重参数可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据又一些实施例，多孔陶瓷介质可包括特定的耐盐酸性参数。例如，多孔陶瓷介质可包括不大于约500ppm，诸如不大于约450ppm、或不大于约400ppm、或不大于约350ppm、或不大于约300ppm、或不大于约250ppm、或不大于约240ppm、或不大于约230ppm、或不大于约220ppm、或不大于约210ppm、或不大于约200ppm、或不大于约190ppm、或不大于约180ppm、或不大于约170ppm、或不大于约160ppm、或不大于约150ppm、或不大于约140ppm、或不大于约130ppm、或不大于约120ppm、或甚至不大于约110ppm的耐盐酸性参数。应当理解，多孔陶瓷介质的耐盐酸性参数可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，多孔陶瓷介质的耐盐酸性参数可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可包括特定的盐酸失重参数。例如，多孔陶瓷介质可包括不大于约0.25重量％，诸如不大于约0.24重量％、或不大于约0.23重量％、或不大于约0.22重量％、或不大于约0.21重量％、或不大于约0.2重量％、或不大于约0.19重量％、或不大于约0.18重量％、或不大于约0.17重量％、或不大于约0.16重量％、或不大于约0.15重量％、或不大于约0.14重量％、或不大于约0.13重量％、或不大于约0.12重量％、或不大于约0.11重量％、或不大于约0.1重量％、或不大于约0.09重量％、或不大于约0.08重量％、或不大于约0.07重量％、或不大于约0.06重量％、或不大于约0.05重量％的盐酸失重参数，或甚至基本上没有失重。应当理解，多孔陶瓷介质的盐酸失重参数可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，多孔陶瓷介质的盐酸失重参数可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据又一些实施例，多孔陶瓷介质可由可包括粘土、长石、原始珍珠岩和碳化硅(SiC)的原始材料混合物形成。
根据某些实施例，包括在原始材料混合物中的粘土可以是通常用于形成陶瓷材料的任何类型的粘土矿物，诸如球粘土、瓷土、耐火粘土、高岭土、高岭石粘土、普通粘土、膨润土、蒙脱石粘土、蒙脱土、伊利石粘土、凹凸棒石粘土、粗陶土或它们的任意组合。
根据某些实施例，原始材料混合物可包括特定含量的粘土。例如，原始材料混合物可包括以占原始材料混合物的总重量的百分比计至少约20重量％，诸如至少约21重量％、或至少约22重量％、或至少约23重量％、或至少约24重量％、或至少约25重量％、或至少约26重量％、或至少约27重量％、或至少约28重量％、或甚至至少约29重量％的粘土含量。根据另一些实施例，原始材料混合物可包括以占原始材料混合物的总重量的百分比计不大于约60重量％，诸如不大于约59重量％、或不大于约58重量％、或不大于约57重量％、或不大于约56重量％、或不大于约55重量％、或不大于约54重量％、或不大于约53重量％、或不大于约52重量％、或不大于约51重量％、或不大于约50重量％、或不大于约49重量％、或不大于约48重量％、或不大于约47重量％、或不大于约48重量％、或不大于约47重量％、或不大于约46重量％、或不大于约45重量％、或不大于约44重量％、或甚至不大于约43重量％的粘土含量。应当理解，原始材料混合物中的粘土含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，原始材料混合物中的粘土含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，原始材料混合物可包括特定含量的长石。例如，原始材料混合物可包括以占原始材料混合物的总重量的百分比计至少约10重量％，诸如至少约10.5重量％、或至少约11重量％、或至少约11.5重量％、或至少约12重量％、或至少约12.5重量％、或至少约13重量％、或至少约13.5重量％、或至少约14重量％、或至少约14.5重量％、或甚至至少约15重量％的长石含量。根据另一些实施例，原始材料混合物可包括以占原始材料混合物的总重量的百分比计不大于约30重量％，诸如不大于约29重量％、或不大于约28重量％、或不大于约27重量％、或不大于约26重量％、或不大于约25重量％、或不大于约24重量％、或不大于约23重量％、或不大于约22重量％、或不大于约21重量％、或甚至不大于约20重量％的长石含量。应当理解，原始材料混合物中的长石含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，原始材料混合物中的长石含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，原始材料混合物可包括特定含量的原始珍珠岩。例如，原始材料混合物可包括以占原始材料混合物的总重量的百分比计至少约20重量％，诸如至少约21重量％、或至少约22重量％、至少约23重量％、或至少约24重量％、或至少约25重量％、或至少约26重量％、或至少约27重量％、或至少约28重量％、或至少约29重量％、或至少约30重量％、或至少约31重量％、或至少约32重量％、或至少约33重量％、或至少约34重量％、或甚至至少约35重量％的原始珍珠岩含量。根据另一些实施例，原始材料混合物可包括以占原始材料混合物的总重量的百分比计不大于约50重量％，诸如不大于约49重量％、或不大于约48重量％、或不大于约47重量％、或不大于约46重量％、或甚至不大于约45重量％的原始珍珠岩含量。应当理解，原始材料混合物中的原始珍珠岩含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，原始材料混合物中的原始珍珠岩含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，原始材料混合物可包括特定含量的SiC。例如，原始材料混合物可包括以占原始材料混合物的总重量的百分比计至少约0.01重量％，诸如至少约0.02重量％、或至少约0.03重量％、或至少约0.04重量％、或甚至至少约0.05重量％的SiC含量。根据另一些实施例，原始材料混合物可包括以占原始材料混合物的总重量的百分比计不大于约0.25重量％，诸如不大于约0.24重量％、或不大于约0.23重量％、或不大于约0.22重量％、或不大于约0.21重量％、或不大于约0.20重量％、或不大于约0.19重量％、或不大于约0.18重量％、或不大于约0.17重量％、或不大于约0.16重量％、或甚至不大于约0.15重量％的SiC含量。应当理解，原始材料混合物中的SiC含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，原始材料混合物中的SiC含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可以是总体上非球形的介质。为了本文所述的实施例的目的，当多孔陶瓷介质的大多数颗粒具有总体上非球形的形状时，多孔陶瓷介质可描述为非球形介质。
根据另一些实施例，非球形多孔陶瓷介质可具有特定的平均直径。为了本文所述的实施例的目的，可以使用卡尺来测量非球形颗粒的给定样品的平均直径，以确定样品的给定颗粒的最大直径。对给定样品中的至少15个颗粒重复此测量，然后对测量值求平均值，以确定给定样品中非球形颗粒的平均直径。根据特定实施例，非球形介质可具有至少约0.3mm，诸如至少约0.4mm、或至少约0.5mm、或至少约0.6mm、或至少约0.7mm、或至少约0.8mm、或至少约0.9mm、或至少约1.0mm、或至少约3mm、或至少约5mm、或至少约8mm、或至少约10mm、或至少约13mm、或至少约15mm或甚至至少约18mm的平均直径。根据又一些实施例，非球形介质可具有不大于约50mm，诸如不大于约48mm、或不大于约45mm、或不大于约43mm、或不大于约40mm、或不大于约38mm、或不大于约35mm、或不大于约33mm、或不大于约30mm、或不大于约28mm、或不大于约25mm、或不大于约23mm、或甚至不大于约20mm的平均直径。应当理解，球形介质的平均非球形直径可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，非球形介质的平均球形直径可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，多孔陶瓷介质可以是球形介质。为了本文所述的实施例的目的，当多孔陶瓷介质的大多数颗粒具有总体上球形的形状时，多孔陶瓷介质可描述为球形介质。
根据另一些实施例，本文所述的特定实施例的球形介质可具有特定的平均直径。为了本文所述的实施例的目的，可以使用
Figure BDA0002864185520000161
(以下简称″Camsizer″)来测量非球形颗粒的给定样品的平均直径。Camsizer在高速相机前面以垂直向下的单层送入颗粒，以根据图像进行直径测量。从如图像中所见的粒子的最小弦确定测量值。根据某些实施例，球形介质可具有至少约0.3mm，诸如至少约0.4mm、或至少约0.5mm、或至少约0.6mm、或至少约0.7mm、或至少约0.8mm、或至少约0.9mm、或至少约1.0mm、或至少约3mm、或至少约5mm、或至少约8mm、或至少约10mm、或至少约13mm、或至少约15mm或甚至至少约18mm的平均球形直径。根据又一些实施例，球形介质可具有不大于约50mm，诸如不大于约48mm、或不大于约45mm、或不大于约43mm、或不大于约40mm、或不大于约38mm、或不大于约35mm、或不大于约33mm、或不大于约30mm、或不大于约28mm、或不大于约25mm、或不大于约23mm、或甚至不大于约20mm的平均球形直径。应当理解，球形介质的平均球形直径可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，球形介质的平均球形直径可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，根据本文所述的实施例形成的多孔陶瓷介质可构造为用作多孔功能介质。根据本文所述的另一些实施例，根据本文所述的实施例形成的多孔陶瓷介质可具有构造为用作多孔功能介质的特定形状。
根据又一些实施例，根据本文所述的实施例形成的多孔陶瓷介质可构造为用作催化剂载体。根据本文所述的另一些实施例，根据本文所述的实施例形成的多孔陶瓷介质可具有构造为用作催化剂载体的特定形状。
现在参考形成多孔陶瓷介质的方法，图1示出了介质形成过程100。介质形成过程100可包括提供原始材料混合物的第一步骤102和使原始材料混合物形成为多孔陶瓷介质的第二步骤104。
根据特定实施例，步骤102中提供的原始材料混合物可包括特定材料。例如，步骤102中提供的原始材料混合物可包括粘土、长石、原始珍珠岩和碳化硅(SiC)。
根据某些实施例，包括在原始材料混合物中的粘土可以是通常用于形成陶瓷材料的任何类型的粘土矿物，诸如球粘土、瓷土、耐火粘土、高岭土、高岭石粘土、普通粘土、膨润土、蒙脱石粘土、蒙脱土、伊利石粘土、凹凸棒石粘土、粗陶土或它们的任意组合。
根据某些实施方式，步骤102中提供的原始材料混合物可包括特定含量的粘土。例如，步骤102中提供的原始材料混合物可包含以占步骤102中提供的原始材料混合物的总重量的百分比计至少约20重量％，诸如至少约21重量％、或至少约22重量％、或至少约23重量％、或至少约24重量％、或至少约25重量％、或至少约26重量％、或至少约27重量％、或至少约28重量％、或甚至至少约29重量％的粘土含量。根据另一些实施例，步骤102中提供的原始材料混合物可包含占步骤102中提供的原始材料混合物的总重量的百分比不大于约60重量％，诸如不大于约59重量％、或不大于约58重量％、或不大于约57重量％、或不大于约56重量％、或不大于约55重量％、或不大于约54重量％、或不大于约53重量％、或不大于约52重量％、或不大于约51重量％、或不大于约50重量％、或不大于约49重量％、或不大于约48重量％、或不大于约47重量％、或不大于约48重量％、或不大于约47重量％、或不大于约46重量％、或不大于约45重量％、或不大于约44重量％、或甚至不大于约43重量％的粘土含量。应当理解，步骤102中提供的原始材料混合物中的粘土含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤102中提供的原始材料混合物中的粘土含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施方式，步骤102中提供的原始材料混合物可包括特定含量的长石。例如，步骤102中提供的原始材料混合物可包含以占步骤102中提供的原始材料混合物的总重量的百分比计至少约10重量％，诸如至少约10.5重量％、或至少约11重量％、或至少约11.5重量％、或至少约12重量％、或至少约12.5重量％、或至少约13重量％、或至少约13.5重量％、或至少约14重量％、或至少约14.5重量％、或甚至至少约15重量％的长石含量。根据另一些实施例，步骤102中提供的原始材料混合物可包括以占步骤102中提供的原始材料混合物的总重量的百分比计不大于约30重量％，诸如不大于约29重量％、或不大于约28重量％、或不大于约27重量％、或不大于约26重量％、或不大于约25重量％、或不大于约24重量％、或不大于约23重量％、或不大于约22重量％、或不大于约21重量％、或甚至不大于约20重量％的长石含量。应当理解，步骤102中提供的原始材料混合物中的长石含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤102中提供的原始材料混合物中的长石含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施方式，步骤102中提供的原始材料混合物可包括特定含量的原始珍珠岩。例如，步骤102中提供的原始材料混合物可包括以占步骤102中提供的原始材料混合物的总重量的百分比计至少约20重量％，诸如至少约21重量％、或至少约22重量％、至少约23重量％、或至少约24重量％、或至少约25重量％、或至少约26重量％、或至少约27重量％、或至少约28重量％、或至少约29重量％、或至少约30重量％、或至少约31重量％、或至少约32重量％、或至少约33重量％、或至少约34重量％、或甚至至少约35重量％的原始珍珠岩含量。根据另一些实施例，步骤102中提供的原始材料混合物可包括以占步骤102中提供的原始材料混合物的总重量的百分比计不大于约50重量％，诸如不大于约49重量％、或不大于约48重量％、或不大于约47重量％、或不大于约46重量％、或甚至不大于约45重量％的原始珍珠岩含量。应当理解，步骤102中提供的原始材料混合物中的原始珍珠岩含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤102中提供的原始材料混合物中的原始珍珠岩含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施方式，步骤102中提供的原始材料混合物可包括特定含量的SiC。例如，步骤102中提供的原始材料混合物可包括以占步骤102中提供的原始材料混合物的总重量的百分比计至少约0.01重量％，诸如至少约0.02重量％、或至少约0.03重量％、或至少约0.04重量％、或甚至至少约0.05重量％的SiC含量。根据另一些实施例，步骤102中提供的原始材料混合物可包括以占步骤102中提供的原始材料混合物的总重量的百分比计不大于约0.25重量％，诸如不大于约0.24重量％、或不大于约0.23重量％、或不大于约0.22重量％、或不大于约0.21重量％、或不大于约0.20重量％、或不大于约0.19重量％、或不大于约0.18重量％、或不大于约0.17重量％、或不大于约0.16重量％、或甚至不大于约0.15重量％的SiC含量。应当理解，步骤102中提供的原始材料混合物中的SiC含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤102中提供的原始材料混合物中的SiC含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
现在参考介质形成过程100的步骤104，多孔陶瓷介质的形成可包括挤压过程或压制过程。
现在参考介质形成过程100的步骤104中形成的多孔陶瓷介质，该多孔陶瓷介质可包括特定的化学组成、特定的相组成、特定的开放孔隙率总含量和特定的耐硝酸性参数。
参考特定的化学组成，根据某些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的化学组成可包括SiO2、Al2O3、碱组分和次要金属氧化物组分所述次要金属氧化物组分选自由以下项组成的组：Fe氧化物、Ti氧化物、Ca氧化物、Mg氧化物及它们的组合。
根据又一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的化学组成可包括特定含量的SiO2。例如，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约65.0重量％，诸如至少约65.5重量％、或至少约66.0重量％、或至少约66.5重量％、或至少约67.0重量％、或至少约67.5重量％、或至少约68.0重量％、或至少约68.5重量％、或至少约69.0重量％、或至少约69.5重量％、或甚至至少约70重量％的SiO2含量。根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约85重量％，诸如不大于约84.5重量％、或不大于约84.0重量％、或不大于约83.5重量％、或不大于约83.0重量％、或不大于约82.5重量％、或不大于约82.0重量％、或不大于约81.5重量％、或不大于约81.0重量％、或不大于约80.5重量％、或不大于约80.0重量％、或不大于约79.5重量％、或不大于约79.0重量％、或甚至不大于约78.5重量％的SiO2含量。应当理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的SiO2含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的SiO2含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的化学组成可包括特定含量的Al2O3。例如，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约10重量％，诸如至少约10.5重量％、或至少约11.0重量％、或至少约11.5重量％、或至少约12.0重量％、或至少约12.5重量％、或至少约13.0重量％、或至少约13.5重量％、或甚至至少约14重量％的Al2O3含量。根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约30重量％，诸如不大于约29.5重量％、或不大于约29.0重量％、或不大于约28.5重量％、或不大于约28.0重量％、或不大于约27.5重量％、或不大于约27.0重量％、或不大于约26.5重量％、或不大于约26.0重量％、或不大于约25.5重量％、或不大于约25.0重量％、或不大于约24.5重量％、或不大于约24.0重量％、或不大于约23.5重量％、或不大于约23.0重量％、或甚至不大于约22.5重量％的Al2O3含量。应当理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的Al2O3含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质Al2O3含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据又一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的化学组成的碱组分可包括Na2O。根据另外一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的化学组成的碱组分可包括K2O。根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的化学组成的碱组分可包括Li2O。根据又一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的化学组成的碱组分可包括选自由以下项组成的组的碱组分的组合：Na2O、K2O和Li2O。
根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括特定总含量的碱组分。例如，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约2.0重量％，诸如至少约2.1重量％、或至少约2.2重量％、或至少约2.3重量％、或至少约2.4重量％、或至少约2.5重量％、或至少约2.6重量％、或至少约2.7重量％、或至少约2.8重量％、或至少约2.9重量％、或甚至至少约3.0重量％的碱组分总含量。根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约8.0重量％、或不大于约7.9重量％、或不大于约7.8重量％、或不大于约7.7重量％、或不大于约7.6重量％、或不大于约7.5重量％、或不大于约7.4重量％、或不大于约7.3重量％、或不大于约7.2重量％、或不大于约7.1重量％、或甚至不大于约7.0重量％的碱组分总含量。应当理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的碱组分总含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的碱组分总含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括特定含量的Na2O。例如，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约2.0重量％，诸如至少约2.1重量％、或至少约2.2重量％、或至少约2.3重量％、或至少约2.4重量％、或至少约2.5重量％、或至少约2.6重量％、或至少约2.7重量％、或至少约2.8重量％、或至少约2.9重量％、或甚至至少约3.0重量％的Na2O含量。根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约8.0重量％、或不大于约7.9重量％、或不大于约7.8重量％、或不大于约7.7重量％、或不大于约7.6重量％、或不大于约7.5重量％、或不大于约7.4重量％、或不大于约7.3重量％、或不大于约7.2重量％、或不大于约7.1重量％、或甚至不大于约7.0重量％的Na2O含量。应当理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的Na2O含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的Na2O含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括特定含量的K2O。例如，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约2.0重量％，诸如至少约2.1重量％、或至少约2.2重量％、或至少约2.3重量％、或至少约2.4重量％、或至少约2.5重量％、或至少约2.6重量％、或至少约2.7重量％、或至少约2.8重量％、或至少约2.9重量％、或甚至至少约3.0重量％的K2O含量。根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约8.0重量％、或不大于约7.9重量％、或不大于约7.8重量％、或不大于约7.7重量％、或不大于约7.6重量％、或不大于约7.5重量％、或不大于约7.4重量％、或不大于约7.3重量％、或不大于约7.2重量％、或不大于约7.1重量％、或甚至不大于约7.0重量％的K2O含量。应当理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的K2O含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的K2O含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括特定含量的Li2O。例如，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约2.0重量％，诸如至少约2.1重量％、或至少约2.2重量％、或至少约2.3重量％、或至少约2.4重量％、或至少约2.5重量％、或至少约2.6重量％、或至少约2.7重量％、或至少约2.8重量％、或至少约2.9重量％、或甚至至少约3.0重量％的Li2O含量。根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约8.0重量％、或不大于约7.9重量％、或不大于约7.8重量％、或不大于约7.7重量％、或不大于约7.6重量％、或不大于约7.5重量％、或不大于约7.4重量％、或不大于约7.3重量％、或不大于约7.2重量％、或不大于约7.1重量％、或甚至不大于约7.0重量％的Li2O含量。应当理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的Li2O含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的Li2O含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据又一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的次要金属氧化物组分可选自由以下项组成的组：Fe氧化物、Ti氧化物、Ca氧化物、Mg氧化物及它们的组合。根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的次要金属氧化物组分可由Fe氧化物组成。根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的次要金属氧化物组分可由Ti氧化物组成。根据另外一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的次要金属氧化物组分可由Ca氧化物组成。根据又一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的次要金属氧化物组分可由Mg氧化物组成。
根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括特定的次要金属氧化物组分总含量。例如，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约1.0重量％，诸如至少约1.1重量％、或至少约1.2重量％、或至少约1.3重量％、或至少约1.4重量％、或至少约1.5重量％、或至少约1.6重量％、或至少约1.7重量％、或至少约1.8重量％、或至少约1.9重量％、或甚至至少约2.0重量％的次要金属氧化物组分总含量。根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约5.0重量％、或不大于约4.9重量％、或不大于约4.8重量％、或不大于约4.7重量％、或不大于约4.6重量％、或不大于约4.5重量％、或不大于约4.4重量％、或不大于约4.3重量％、或不大于约4.2重量％、或不大于约4.1重量％、或甚至不大于约4.0重量％的次要金属氧化物组分总含量。应当理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的次要金属氧化物组分总含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的次要金属氧化物组分总含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括特定含量的Fe氧化物。例如，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约1.0重量％，诸如至少约1.1重量％、或至少约1.2重量％、或至少约1.3重量％、或至少约1.4重量％、或至少约1.5重量％、或至少约1.6重量％、或至少约1.7重量％、或至少约1.8重量％、或至少约1.9重量％、或甚至至少约2.0重量％的Fe氧化物含量。根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约5.0重量％、或不大于约4.9重量％、或不大于约4.8重量％、或不大于约4.7重量％、或不大于约4.6重量％、或不大于约4.5重量％、或不大于约4.4重量％、或不大于约4.3重量％、或不大于约4.2重量％、或不大于约4.1重量％、或甚至不大于约4.0重量％的Fe氧化物含量。应当理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的Fe氧化物含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的Fe氧化物含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括特定含量的Ti氧化物。例如，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约1.0重量％，诸如至少约1.1重量％、或至少约1.2重量％、或至少约1.3重量％、或至少约1.4重量％、或至少约1.5重量％、或至少约1.6重量％、或至少约1.7重量％、或至少约1.8重量％、或至少约1.9重量％、或甚至至少约2.0重量％的Ti氧化物含量。根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约5.0重量％、或不大于约4.9重量％、或不大于约4.8重量％、或不大于约4.7重量％、或不大于约4.6重量％、或不大于约4.5重量％、或不大于约4.4重量％、或不大于约4.3重量％、或不大于约4.2重量％、或不大于约4.1重量％、或甚至不大于约4.0重量％的Ti氧化物含量。应当理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的Ti氧化物含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的Ti氧化物含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括特定含量的Ca氧化物。例如，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约1.0重量％，诸如至少约1.1重量％、或至少约1.2重量％、或至少约1.3重量％、或至少约1.4重量％、或至少约1.5重量％、或至少约1.6重量％、或至少约1.7重量％、或至少约1.8重量％、或至少约1.9重量％、或甚至至少约2.0重量％的Ca氧化物含量。根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约5.0重量％、或不大于约4.9重量％、或不大于约4.8重量％、或不大于约4.7重量％、或不大于约4.6重量％、或不大于约4.5重量％、或不大于约4.4重量％、或不大于约4.3重量％、或不大于约4.2重量％、或不大于约4.1重量％、或甚至不大于约4.0重量％的Ca氧化物含量。应当理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的Ca氧化物含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的Ca氧化物含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括特定含量的Mg氧化物。例如，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约1.0重量％，诸如至少约1.1重量％、或至少约1.2重量％、或至少约1.3重量％、或至少约1.4重量％、或至少约1.5重量％、或至少约1.6重量％、或至少约1.7重量％、或至少约1.8重量％、或至少约1.9重量％、或甚至至少约2.0重量％的Mg氧化物含量。根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总重量的百分比计不大于约5.0重量％、或不大于约4.9重量％、或不大于约4.8重量％、或不大于约4.7重量％、或不大于约4.6重量％、或不大于约4.5重量％、或不大于约4.4重量％、或不大于约4.3重量％、或不大于约4.2重量％、或不大于约4.1重量％、或甚至不大于约4.0重量％的Mg氧化物含量。应当理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的Mg氧化物含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的Mg氧化物含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的相组成可包括无定形硅酸盐。根据又一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的相组成可包括石英。根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的相组成可包括莫来石。根据另外一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的相组成可包括无定形硅酸盐、石英或莫来石的组合。根据又一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的相组成可包括无定形硅酸盐、石英和莫来石。
根据又一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括特定的开放孔隙率总含量。如本文所述，开放孔隙率通过压汞法使用Micrometrics Autopore 9500型(130°接触角、汞表面张力为0.480N/m并且不校正汞压缩)在25至60,000psi的压力下进行确定。将所得测量值乘以材料的材料密度或颗粒密度，然后乘以100，以将测量值转换为体积百分比孔隙率。根据某些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总体积的百分比计至少约10体积％，诸如至少约11体积％、或至少约12体积％、或至少约13体积％、或至少约14体积％、或至少约15体积％、或至少约16体积％、或至少约17体积％、或至少约18体积％、或至少约19体积％、或至少约20体积％、或至少约21体积％、或至少约22体积％、或至少约23体积％、或至少约24体积％、或甚至至少约25体积％的开放孔隙率总含量。根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括以占步骤104中形成的多孔陶瓷介质的总体积的百分比计不大于约70体积％，诸如不大于约70体积％、不大于约65体积％、或不大于约60体积％、或不大于约55体积％、或不大于约50体积％、或不大于约45体积％、或甚至不大于约40体积％的开放孔隙率总含量。应当理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的开放孔隙率总含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的开放孔隙率总含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括特定的开放孔隙率总含量。如本文所述，开放孔隙率通过压汞法使用Micrometrics Autopore 9500型(130°接触角、汞表面张力为0.480N/m并且不校正汞压缩)在25至60,000psi的压力下进行确定。根据某些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括至少约0.10cc/g，诸如至少约0.11cc/g、或至少约0.12cc/g、或至少约0.13cc/g、或至少约0.14cc/g、或甚至至少约0.15cc/g的开放孔隙率总含量。根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括至少约0.6cc/g，诸如不大于约0.59cc/g、或不大于约0.58cc/g、或不大于约0.57cc/g、或不大于约0.56cc/g、或不大于约0.55cc/g、或不大于约0.54cc/g、或不大于约0.53cc/g、或不大于约0.52cc/g、或不大于约0.51cc/g、或不大于约0.50cc/g、或不大于约0.49cc/g、或不大于约0.48cc/g、或不大于约0.47cc/g、或不大于约0.46cc/g、或不大于约0.45cc/g、或不大于约0.44cc/g、或不大于约0.43cc/g、或不大于约0.42cc/g、或不大于约0.41cc/g、或甚至不大于约0.40cc/g的开放孔隙率总含量。应当理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的开放孔隙率总含量可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质中的开放孔隙率总含量可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据又一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括特定的耐硝酸性参数。例如，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括不大于约500ppm，诸如不大于约450ppm、或不大于约400ppm、或不大于约350ppm、或不大于约300ppm、或不大于约250ppm、或不大于约240ppm、或不大于约230ppm、或不大于约220ppm、或不大于约210ppm、或不大于约200ppm、或不大于约190ppm、或不大于约180ppm、或不大于约170ppm、或不大于约160ppm、或不大于约150ppm、或不大于约140ppm、或不大于约130ppm、或不大于约120ppm、或甚至不大于约110ppm的耐硝酸性参数。应当理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的耐硝酸性参数可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的耐硝酸性参数可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括特定的硝酸失重参数。例如，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括不大于约0.25重量％，诸如不大于约0.24重量％、或不大于约0.23重量％、或不大于约0.22重量％、或不大于约0.21重量％、或不大于约0.2重量％、或不大于约0.19重量％、或不大于约0.18重量％、或不大于约0.17重量％、或不大于约0.16重量％、或不大于约0.15重量％、或不大于约0.14重量％、或不大于约0.13重量％、或不大于约0.12重量％、或不大于约0.11重量％、或不大于约0.1重量％、或不大于约0.09重量％、或不大于约0.08重量％、或不大于约0.07重量％、或不大于约0.06重量％、或不大于约0.05重量％的硝酸失重参数，或甚至基本上没有失重。应当理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的硝酸失重参数可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的硝酸失重参数可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据又一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括特定的耐盐酸性参数。例如，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括不大于约500ppm，诸如不大于约450ppm、或不大于约400ppm、或不大于约350ppm、或不大于约300ppm、或不大于约250ppm、或不大于约240ppm、或不大于约230ppm、或不大于约220ppm、或不大于约210ppm、或不大于约200ppm、或不大于约190ppm、或不大于约180ppm、或不大于约170ppm、或不大于约160ppm、或不大于约150ppm、或不大于约140ppm、或不大于约130ppm、或不大于约120ppm、或甚至不大于约110ppm的耐盐酸性参数。应当理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的耐盐酸性参数可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的耐盐酸性参数可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括特定的盐酸失重参数。例如，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可包括不大于约0.25重量％，诸如不大于约0.24重量％、或不大于约0.23重量％、或不大于约0.22重量％、或不大于约0.21重量％、或不大于约0.2重量％、或不大于约0.19重量％、或不大于约0.18重量％、或不大于约0.17重量％、或不大于约0.16重量％、或不大于约0.15重量％、或不大于约0.14重量％、或不大于约0.13重量％、或不大于约0.12重量％、或不大于约0.11重量％、或不大于约0.1重量％、或不大于约0.09重量％、或不大于约0.08重量％、或不大于约0.07重量％、或不大于约0.06重量％、或不大于约0.05重量％的盐酸失重参数，或甚至基本上没有失重。应当理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的盐酸失重参数可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，步骤104中形成的多孔陶瓷介质的盐酸失重参数可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可以是总体上非球形的介质。为了本文所述的实施例的目的，当多孔陶瓷介质的大多数颗粒具有总体上非球形的形状时，多孔陶瓷介质可描述为非球形介质。
根据另一些实施例，非球形多孔陶瓷介质可具有特定的平均直径。为了本文所述的实施例的目的，可以使用卡尺来测量非球形颗粒的给定样品的平均直径，以确定样品的给定颗粒的最大直径。对给定样品中的至少15个颗粒重复此测量，然后对测量值求平均值，以确定给定样品中非球形颗粒的平均直径。根据特定实施例，非球形介质可具有至少约0.3mm，诸如至少约0.4mm、或至少约0.5mm、或至少约0.6mm、或至少约0.7mm、或至少约0.8mm、或至少约0.9mm、或至少约1.0mm、或至少约3mm、或至少约5mm、或至少约8mm、或至少约10mm、或至少约13mm、或至少约15mm或甚至至少约18mm的平均直径。根据又一些实施例，非球形介质可具有不大于约50mm，诸如不大于约48mm、或不大于约45mm、或不大于约43mm、或不大于约40mm、或不大于约38mm、或不大于约35mm、或不大于约33mm、或不大于约30mm、或不大于约28mm、或不大于约25mm、或不大于约23mm、或甚至不大于约20mm的平均直径。应当理解，球形介质的平均非球形直径可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，非球形介质的平均球形直径可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，步骤104中形成的多孔陶瓷介质可以是球形介质。为了本文所述的实施例的目的，当多孔陶瓷介质的大多数颗粒具有总体上球形的形状时，多孔陶瓷介质可描述为球形介质。
根据另一些实施例，本文所述的特定实施例的球形介质可具有特定的平均直径。为了本文所述的实施例的目的，可以使用
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(以下简称″Camsizer″)来测量非球形颗粒的给定样品的平均直径。Camsizer在高速相机前面以垂直向下的单层送入颗粒，以根据图像进行直径测量。从如图像中所见的粒子的最小弦确定测量值。根据某些实施例，球形介质可具有至少约0.3mm，诸如至少约0.4mm、或至少约0.5mm、或至少约0.6mm、或至少约0.7mm、或至少约0.8mm、或至少约0.9mm、或至少约1.0mm、或至少约3mm、或至少约5mm、或至少约8mm、或至少约10mm、或至少约13mm、或至少约15mm或甚至至少约18mm的平均球形直径。根据又一些实施例，球形介质可具有不大于约50mm，诸如不大于约48mm、或不大于约45mm、或不大于约43mm、或不大于约40mm、或不大于约38mm、或不大于约35mm、或不大于约33mm、或不大于约30mm、或不大于约28mm、或不大于约25mm、或不大于约23mm、或甚至不大于约20mm的平均球形直径。应当理解，球形介质的平均球形直径可为上述任何值之间的任何值，并且包括上述任何值中的任一者。应当进一步理解，球形介质的平均球形直径可在上述任何值之间的范围内，并且包括上述任何值中的任一者。
根据另一些实施例，根据本文所述的实施例形成的步骤104中形成的多孔陶瓷介质可构造为用作多孔功能介质。根据本文所述的另一些实施例，根据本文所述的实施例形成的步骤104中形成的多孔陶瓷介质可具有构造为用作多孔功能介质的特定形状。
根据又一些实施例，根据本文所述的实施例形成的步骤104中形成的多孔陶瓷介质可构造为用作催化剂载体。根据本文所述的另一些实施例，根据本文所述的实施例形成的步骤104中形成的多孔陶瓷介质可具有构造为用作催化剂载体的特定形状。
许多不同的方面和实施例都是可能的。本文描述了这些方面和实施例中的一些。在阅读本说明书之后，本领域的技术人员会理解，那些方面和实施例仅是说明性的，并不限制本发明的范围。实施例可以根据下面列出的任何一个或多个实施例。
实施例1.一种多孔陶瓷介质，包含：化学组成，其包含SiO2、Al2O3、碱组分和次要金属氧化物组分，所述次要金属氧化物组分选自由以下项组成的组：Fe氧化物、Ti氧化物、Ca氧化物、Mg氧化物及它们的组合；相组成，其包含无定形硅酸盐、石英和莫来石；以占陶瓷介质的总体积的百分比计至少约10体积％且不大于约70体积％的开放孔隙率总含量，以及不大于约500ppm的耐硝酸性参数。
实施例2.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述化学组成包含：以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计至少约65.0重量％且不大于约85.0重量％的SiO2含量；以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计至少约10重量％且不大于30重量％的Al2O3含量；以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计至少约2重量％且不大于约8重量％的碱组分含量；以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计至少约1重量％且不大于约5重量％的次要金属氧化物组分含量。
实施例3.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述碱组分包含Na2O、K2O、Li2O或它们的组合。
实施例4.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述次要金属氧化物组分由Fe氧化物组成、由Ti氧化物组成、由Ca氧化物组成、由Mg氧化物组成。
实施例5.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述化学组成包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计至少约65.0重量％、或至少约65.5重量％、或至少约66.0重量％、或至少约66.5重量％、或至少约67.0重量％、或至少约67.5重量％、或至少约68.0重量％、或至少约68.5重量％、或至少约69.0重量％、或至少约70重量％的SiO2含量。
实施例6.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述化学组成包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计不大于约85.0重量％、或不大于约84.5重量％、或不大于约84.0重量％、或不大于约83.5重量％、或不大于约83.0重量％、或不大于约82.5重量％、或不大于约82.0重量％、或不大于约81.5重量％、或不大于约81.0重量％、或不大于约80.5重量％、或不大于约80.0重量％、或不大于约79.5重量％、或不大于约79.0重量％、或不大于约78.5重量％的SiO2含量。
实施例7.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述化学组成包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计至少约10.0重量％、或至少约10.5重量％、或至少约11.0重量％、或至少约11.5重量％、或至少约12.0重量％、或至少约12.5重量％、或至少约13.0重量％、或至少约13.5重量％、或至少约14重量％的Al2O3含量。
实施例8.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述化学组成包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计不大于约30重量％、或不大于约29.5重量％、或不大于约29.0重量％、或不大于约28.5重量％、或不大于约28.0重量％、或不大于约27.5重量％、或不大于约27.0重量％、或不大于约26.5重量％、或不大于约26.0重量％、或不大于约25.5重量％、或不大于约25.0重量％、或不大于约24.5重量％、或不大于约24.0重量％、或不大于约23.5重量％、或不大于约23.0重量％、或不大于约22.5重量％的Al2O3含量。
实施例9.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述化学组成包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计至少约2.0重量％、或至少约2.1重量％、或至少约2.2重量％、或至少约2.3重量％、或至少约2.4重量％、或至少约2.5重量％、或至少约2.6重量％、或至少约2.7重量％、或至少约2.8重量％、或至少约2.9重量％、或至少约3.0重量％的碱组分含量。
实施例10.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述化学组成包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计不大于约8.0重量％、或不大于约7.9重量％、或不大于约7.8重量％、或不大于约7.7重量％、或不大于约7.6重量％、或不大于约7.5重量％、或不大于约7.4重量％、或不大于约7.3重量％、或不大于约7.2重量％、或不大于约7.1重量％、或不大于约7.0重量％的碱组分含量。
实施例11.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述化学组成包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计至少约1.0重量％、或至少约1.1重量％、或至少约1.2重量％、或至少约1.3重量％、或至少约1.4重量％、或至少约1.5重量％、或至少约1.6重量％、或至少约1.7重量％、或至少约1.8重量％、或至少约1.9重量％、或至少约2.0重量％的次要金属氧化物组分含量。
实施例12.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述化学组成包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计不大于约5.0重量％、或不大于约4.9重量％、或不大于约4.8重量％、或不大于约4.7重量％、或不大于约4.6重量％、或不大于约4.5重量％、或不大于约4.4重量％、或不大于约4.3重量％、或不大于约4.2重量％、或不大于约4.1重量％、或不大于约4.0重量％的次要金属氧化物组分含量。
实施例13.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述介质包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总体积的百分比计至少约10体积％、或至少约11体积％、或至少约12体积％、或至少约13体积％、或至少约14体积％、或至少约15体积％、或至少约16体积％、或至少约17体积％、或至少约18体积％、或至少约19体积％、或至少约20体积％、或至少约21体积％、或至少约22体积％、或至少约23体积％、或至少约24体积％、或至少约25体积％的开放孔隙率总含量。
实施例14.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述介质包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总体积的百分比计不大于约70体积％、或不大于约65体积％、或不大于约60体积％、或不大于约55体积％、或不大于约50体积％、或不大于约45体积％、或不大于约40体积％的开口孔隙率总含量。
实施例15.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述多孔陶瓷介质包含不大于约500ppm、或不大于约450ppm、或不大于约400ppm、或不大于约350ppm、或不大于约300ppm、或不大于约250ppm、或不大于约240ppm、或不大于约230ppm、或不大于约220ppm、或不大于约210ppm、或不大于约200ppm、或不大于约190ppm、或不大于约180ppm、或不大于约170ppm、或不大于约160ppm、或不大于约150ppm、或不大于约140ppm、或不大于约130ppm、或不大于约120ppm、或不大于约110ppm的耐硝酸性参数。
实施例16.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述多孔陶瓷介质包含不大于约0.25重量％、或不大于约0.24重量％、或不大于约0.23重量％、或不大于约0.22重量％、或不大于约0.21重量％、或不大于约0.2重量％、或不大于约0.19重量％、或不大于约0.18重量％、或不大于约0.17重量％、或不大于约0.16重量％、或不大于约0.15重量％、或不大于约0.14重量％、或不大于约0.13重量％、或不大于约0.12重量％、或不大于约0.11重量％、或不大于约0.1重量％、或不大于约0.09重量％、或不大于约0.08重量％、或不大于约0.07重量％、或不大于约0.06重量％、或不大于约0.05重量％的硝酸失重参数，或甚至基本上没有失重。
实施例17.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述多孔陶瓷介质包含不大于约500ppm、或不大于约450ppm、或不大于约400ppm、或不大于约350ppm、或不大于约300ppm、或不大于约250ppm、或不大于约240ppm、或不大于约230ppm、或不大于约220ppm、或不大于约210ppm、或不大于约200ppm、或不大于约190ppm、或不大于约180ppm、或不大于约170ppm、或不大于约160ppm、或不大于约150ppm、或不大于约140ppm、或不大于约130ppm、或不大于约120ppm、或不大于约110ppm的耐盐酸性参数。
实施例18.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述多孔陶瓷介质包含不大于约10重量％、或不大于约9重量％、或不大于约8重量％、或不大于约7重量％、或不大于约6重量％、或不大于约5重量％、或不大于约4重量％、或不大于约3重量％、或不大于约2重量％、或不大于约1重量％、或不大于约0.9重量％、或不大于约0.8重量％、或不大于约0.7重量％、或不大于约0.6重量％、或不大于约0.5重量％、或不大于约0.4重量％、或不大于约0.3重量％、或不大于约0.2重量％、或不大于约0.1重量％的盐酸失重参数，或基本上没有失重。
实施例19.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述多孔陶瓷介质包含球形介质。
实施例20.根据实施例19所述的多孔陶瓷介质，其中所述球形介质包含至少约0.3mm、或至少约0.4mm、或至少约0.5mm、或至少约0.6mm、或至少约0.7mm、或至少约0.8mm、或至少约0.9mm、或至少约1.0mm、或至少约3mm、或至少约5mm、或至少约8mm、或至少约10mm、或至少约13mm、或至少约15mm、或至少约18mm的平均直径。
实施例21.根据实施例19所述的多孔陶瓷介质，其中所述球形介质包含不大于约50mm、或不大于约48mm、或不大于约45mm、或不大于约43mm、或不大于约40mm、或不大于约38mm、或不大于约35mm、或不大于约33mm、或不大于约30mm、或不大于约28mm、或不大于约25mm、或不大于约23mm、或不大于约20mm的平均直径。
实施例22.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述介质包含构造为用作催化剂载体的介质特定形状。
实施例23.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述介质包含构造为用作多孔功能介质的介质特定形状。
实施例24.根据前述实施例中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述多孔陶瓷介质由包含粘土、长石、原始珍珠岩和SiC的原始材料混合物形成。
实施例25.根据实施例24所述的多孔陶瓷介质，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计至少约20重量％的粘土含量。
实施例26.根据实施例25所述的多孔陶瓷介质，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计不大于约60重量％的粘土含量。
实施例27.根据实施例24所述的多孔陶瓷介质，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计至少约10重量％的长石含量。
实施例28.根据实施例27所述的多孔陶瓷介质，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计不大于约30重量％的长石含量。
实施例29.根据实施例24所述的多孔陶瓷介质，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计至少约20重量％的原始珍珠岩含量。
实施例30.根据实施例29所述的多孔陶瓷介质，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计不大于约50重量％的原始珍珠岩含量。
实施例31.根据实施例24所述的多孔陶瓷介质，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计至少约0.05重量％的SiC含量。
实施例32.根据实施例31所述的多孔陶瓷介质，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计不大于约0.25重量％的SiC含量。
实施例33.一种形成多孔陶瓷介质的方法，其中所述方法包含：提供包含粘土、长石、原始珍珠岩和SiC的原始材料混合物；以及使所述原始材料混合物形成多孔陶瓷介质，其中所述多孔陶瓷介质包含：相组成，其包含无定形硅酸盐、石英和莫来石；至少约0.10cc/g且不大于约0.6cc/g的孔隙率总含量，以及不大于约500ppm的耐硝酸性参数。
实施例34.根据实施例33所述的方法，其中所述原始材料混合物包括粘土、长石、原始珍珠岩和SiC。
实施例35.根据实施例34所述的方法，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计至少约20重量％的粘土含量。
实施例36.根据实施例35所述的方法，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计不大于约60重量％的粘土含量。
实施例37.根据实施例34所述的方法，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计至少约10重量％的长石含量。
实施例38.根据实施例37所述的方法，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计不大于约30重量％的长石含量。
实施例39.根据实施例34所述的方法，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计至少约20重量％的原始珍珠岩含量。
实施例40.根据实施例39所述的方法，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计不大于约50重量％的原始珍珠岩含量。
实施例41.根据实施例34所述的方法，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计至少约0.05重量％的SiC含量。
实施例42.根据实施例41所述的方法，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计不大于约0.25重量％的SiC含量。
实施例43.根据实施例33所述的方法，其中多孔陶瓷介质包含化学组成，其包含：以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计至少约65.0重量％且不大于约85.0重量％的SiO2含量；以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计至少约10重量％且不大于约30重量％的Al2O3含量；以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计至少约2重量％且不大于约8重量％的碱组分含量；以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计至少约1重量％且不大于约5重量％的次要金属氧化物组分含量。
实施例44.根据实施例43所述的方法，其中所述总碱组分包含Na2O、K2O、Li2O或它们的组合。
实施例45.根据实施例43所述的方法，其中所述次要金属氧化物组分由Fe氧化物组成、由Ti氧化物组成、由Ca氧化物组成、由Mg氧化物组成。
实施例46.根据实施例43所述的方法，其中所述化学组成包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计至少约65.0重量％、或至少约65.5重量％、或至少约66.0重量％、或至少约66.5重量％、或至少约67.0重量％、或至少约67.5重量％、或至少约68.0重量％、或至少约68.5重量％、或至少约69.0重量％、或至少约70重量％的SiO2含量。
实施例47.根据实施例46所述的方法，其中所述化学组成包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计不大于约85.0重量％、或不大于约84.5重量％、或不大于约84.0重量％、或不大于约83.5重量％、或不大于约83.0重量％、或不大于约82.5重量％、或不大于约82.0重量％、或不大于约81.5重量％、或不大于约81.0重量％、或不大于约80.5重量％、或不大于约80.0重量％、或不大于约79.5重量％、或不大于约79.0重量％、或不大于约78.5重量％的SiO2含量。
实施例48.根据实施例43所述的方法，其中所述化学组成包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计至少约10.0重量％、或至少约10.5重量％、或至少约11.0重量％、或至少约11.5重量％、或至少约12.0重量％、或至少约12.5重量％、或至少约13.0重量％、或至少约13.5重量％、或至少约14重量％的Al2O3含量。
实施例49.根据实施例48所述的方法，其中所述化学组成包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计不大于约30重量％、或不大于约29.5重量％、或不大于约29.0重量％、或不大于约28.5重量％、或不大于约28.0重量％、或不大于约27.5重量％、或不大于约27.0重量％、或不大于约26.5重量％、或不大于约26.0重量％、或不大于约25.5重量％、或不大于约25.0重量％、或不大于约24.5重量％、或不大于约24.0重量％、或不大于约23.5重量％、或不大于约23.0重量％、或不大于约22.5重量％的Al2O3含量。
实施例50.根据实施例43所述的方法，其中所述化学组成包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计至少约2.0重量％、或至少约2.1重量％、或至少约2.2重量％、或至少约2.3重量％、或至少约2.4重量％、或至少约2.5重量％、或至少约2.6重量％、或至少约2.7重量％、或至少约2.8重量％、或至少约2.9重量％、或至少约3.0重量％的碱组分含量。
实施例51.根据实施例51所述的方法，其中所述化学组成包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计不大于约8.0重量％、或不大于约7.9重量％、或不大于约7.8重量％、或不大于约7.7重量％、或不大于约7.6重量％、或不大于约7.5重量％、或不大于约7.4重量％、或不大于约7.3重量％、或不大于约7.2重量％、或不大于约7.1重量％、或不大于约7.0重量％的碱组分含量。
实施例52.根据实施例43所述的方法，其中所述化学组成包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计至少约1.0重量％、或至少约1.1重量％、或至少约1.2重量％、或至少约1.3重量％、或至少约1.4重量％、或至少约1.5重量％、或至少约1.6重量％、或至少约1.7重量％、或至少约1.8重量％、或至少约1.9重量％、或至少约2.0重量％的次要金属氧化物组分含量。
实施例53.根据实施例52所述的方法，其中所述化学组成包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总重量的百分比计至少约5.0重量％、或至少约4.9重量％、或至少约4.8重量％、或至少约4.7重量％、或至少约4.6重量％、或至少约4.5重量％、或至少约4.4重量％、或至少约4.3重量％、或至少约4.2重量％、或至少约4.1重量％、或至少约4.0重量％的次要金属氧化物组分含量。
实施例54.根据实施例43所述的方法，其中所述介质包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总体积的百分比计至少约10体积％、或至少约11体积％、或至少约12体积％、或至少约13体积％、或至少约14体积％、或至少约15体积％、或至少约16体积％、或至少约17体积％、或至少约18体积％、或至少约19体积％、或至少约20体积％、或至少约21体积％、或至少约22体积％、或至少约23体积％、或至少约24体积％、或至少约25体积％的开放孔隙率总含量。
实施例55.根据实施例54所述的方法，其中所述介质包含以占所述多孔陶瓷介质的所述总体积的百分比计不大于约70体积％、或不大于约65体积％、或不大于约60体积％、或不大于约55体积％、或不大于约50体积％、或不大于约45体积％、或不大于约40体积％的开口孔隙率总含量。
实施例56.根据实施例43所述的方法，其中所述多孔陶瓷介质包含不大于约500ppm、或不大于约450ppm、或不大于约400ppm、或不大于约350ppm、或不大于约300ppm、或不大于约250ppm、或不大于约240ppm、或不大于约230ppm、或不大于约220ppm、或不大于约210ppm、或不大于约200ppm、或不大于约190ppm、或不大于约180ppm、或不大于约170ppm、或不大于约160ppm、或不大于约150ppm、或不大于约140ppm、或不大于约130ppm、或不大于约120ppm、或不大于约110ppm的耐硝酸性参数。
实施例57.根据实施例56所述的方法，其中所述多孔陶瓷介质包含不大于约0.25重量％、或不大于约0.24重量％、或不大于约0.23重量％、或不大于约0.22重量％、或不大于约0.21重量％、或不大于约0.2重量％、或不大于约0.19重量％、或不大于约0.18重量％、或不大于约0.17重量％、或不大于约0.16重量％、或不大于约0.15重量％、或不大于约0.14重量％、或不大于约0.13重量％、或不大于约0.12重量％、或不大于约0.11重量％、或不大于约0.1重量％、或不大于约0.09重量％、或不大于约0.08重量％、或不大于约0.07重量％、或不大于约0.06重量％、或不大于约0.05重量％的硝酸失重参数，或甚至基本上没有失重。
实施例58.根据实施例43所述的方法，其中所述多孔陶瓷介质包含不大于约80ppm、或不大于约75ppm、或不大于约70ppm、或不大于约65ppm、或不大于约60ppm、或不大于约55ppm、或不大于约50ppm的耐过硝酸性参数。
实施例59.根据实施例58所述的方法，其中所述多孔陶瓷介质包含不大于约500ppm、或不大于约450ppm、或不大于约400ppm、或不大于约350ppm、或不大于约300ppm、或不大于约250ppm、或不大于约240ppm、或不大于约230ppm、或不大于约220ppm、或不大于约210ppm、或不大于约200ppm、或不大于约190ppm、或不大于约180ppm、或不大于约170ppm、或不大于约160ppm、或不大于约150ppm、或不大于约140ppm、或不大于约130ppm、或不大于约120ppm、或不大于约110ppm的耐盐酸性参数。
实施例60.根据实施例43所述的方法，其中所述多孔陶瓷介质包含不大于约10重量％、或不大于约9重量％、或不大于约8重量％、或不大于约7重量％、或不大于约6重量％、或不大于约5重量％、或不大于约4重量％、或不大于约3重量％、或不大于约2重量％、或不大于约1重量％、或不大于约0.9重量％、或不大于约0.8重量％、或不大于约0.7重量％、或不大于约0.6重量％、或不大于约0.5重量％、或不大于约0.4重量％、或不大于约0.3重量％、或不大于约0.2重量％、或不大于约0.1重量％的盐酸失重参数，或基本上没有失重。
实施例61.根据实施例60所述的方法，其中所述多孔陶瓷介质包含不大于约80ppm、或不大于约75ppm、或不大于约70ppm、或不大于约65ppm、或不大于约60ppm、或不大于约55ppm、或不大于约50ppm的耐过盐酸性参数。
实施例62.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述多孔陶瓷介质包含球形介质。
实施例63.根据实施例62所述的方法，其中所述球形介质包含至少约0.3mm、或至少约0.4mm、或至少约0.5mm、或至少约0.6mm、或至少约0.7mm、或至少约0.8mm、或至少约0.9mm、或至少约1.0mm、或至少约3mm、或至少约5mm、或至少约8mm、或至少约10mm、或至少约13mm、或至少约15mm、或至少约18mm的平均直径。
实施例64.根据实施例62所述的方法，其中所述球形介质包含不大于约50mm、或不大于约48mm、或不大于约45mm、或不大于约43mm、或不大于约40mm、或不大于约38mm、或不大于约35mm、或不大于约33mm、或不大于约30mm、或不大于约28mm、或不大于约25mm、或不大于约23mm、或不大于约20mm的平均直径。
实施例65.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述介质包含构造为用作催化剂载体的介质特定形状。
实施例66.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述介质包含构造为用作多孔功能介质的介质特定形状。
实例
本文描述的概念将在以下实例中进一步描述，这些实例不限制权利要求所述的本发明的范围。
实例1
根据本文所述的实施例制备十六个多孔陶瓷介质样品S1-S16。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的四组分批料混合物，形成多孔陶瓷介质样品S1。用于多孔陶瓷介质样品S1的批料混合物包括1720克田纳西球粘土、1680克原始珍珠岩、600克细磨长石粉和4克1800粒度的碳化硅粉。将批料充分混合，然后加入500克水，并将批料再混合3分钟。然后将批料从混合器中移出，通过8目筛网并测量水分含量。然后将8目以下的半湿材料送入旋转式压球机。然后收集所得的球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到1240℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的五组分批料混合物，形成多孔陶瓷介质样品S2。用于多孔陶瓷介质样品S2的批料混合物包括1600克田纳西球粘土、1400克原始珍珠岩、600克细磨长石粉、4克1800粒度的碳化硅粉和和400克高表面积(＞750m2/g)无定形二氧化硅。将批料充分混合，然后加入575克水，并将批料再混合3分钟。然后将批料从混合器中移出，通过14目筛网并测量水分含量。然后将14目以下的半湿材料送入旋转式压球机。收集所得的球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到1240℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的五组分批料混合物，形成多孔陶瓷介质样品S3。用于多孔陶瓷介质样品S3的批料混合物包括1200克田纳西球粘土、1600克原始珍珠岩、800克细磨长石粉、4克1800粒度的碳化硅粉和和400克高表面积(＞200m2/g)无定形二氧化硅。将批料充分混合，然后加入1000克水，并将批料再混合3分钟。然后将批料从混合器中移出，通过12目筛网并测量水分含量。然后将12目以下的半湿材料送入旋转式压球机。收集所得的球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到1240℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的五组分批料混合物，形成多孔陶瓷介质样品S4。用于多孔陶瓷介质样品S4的批料混合物包括与上文样品多孔陶瓷介质S3中所述相同的材料和每种原材料的重量。将批料充分混合，然后加入1175克水，并将批料再混合3分钟。将批料从混合器中移出，通过模头挤出，切割以形成圆柱形丸粒，在滚筒中磨圆，然后收集所得球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到1170℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的五组分批料混合物，形成多孔陶瓷介质样品S5。用于多孔陶瓷介质样品S5的批料混合物包括1200克田纳西球粘土、200克密西西比球粘土、1800克原始珍珠岩、800克细磨长石粉和4克1800粒度的碳化硅粉。将批料充分混合，然后加入530克水，并将批料再混合3分钟。将批料从混合器中移出，通过模头挤出，切割以形成圆柱形丸粒，在滚筒中磨圆，然后收集所得球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到1170℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的五组分批料混合物，形成多孔陶瓷介质样品S6。用于多孔陶瓷介质样品S6的批料混合物包括1305克Clay#2德国粘土、900克160表面积二氧化硅#1、1800克原始珍珠岩、495克细磨长石粉和2.25克1800粒度的碳化硅粉。将批料充分混合，然后加入1950克水，并将批料再混合3分钟。将批料从混合器中移出，通过模头挤出，切割以形成圆柱形丸粒，在滚筒中磨圆，然后收集所得球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到1170℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的五组分批料混合物，形成多孔陶瓷介质样品S7。用于多孔陶瓷介质样品S7的批料混合物包括960克Clay#2德国粘土、900克160表面积二氧化硅#1、750克原始珍珠岩、390克细磨长石粉、1.5克1800粒度的碳化硅粉和36克淀粉粘结剂。将批料充分混合，然后加入1736克水，并将批料再混合3分钟。将批料从混合器中移出并送入旋转式压机。收集所得的球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到1215℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的四组分批料混合物，形成多孔陶瓷介质样品S8。用于多孔陶瓷介质样品S8的批料混合物包括1200克天然粘土、1260克原始珍珠岩、540克细磨长石粉和3克1800粒度的碳化硅粉。将批料充分混合，然后加入350克水，并将批料再混合3分钟。将批料从混合器中移出并送入旋转式压机。收集所得的球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到1150℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的四组分批料混合物，形成多孔陶瓷介质样品S9。用于多孔陶瓷介质样品S9的批料混合物包括1500克天然粘土、1200克原始珍珠岩、300克细磨长石粉和3克1800粒度的碳化硅粉。将批料充分混合，然后加入350克水，并将批料再混合3分钟。将批料从混合器中移出并送入旋转式压机。收集所得的球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到1150℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的四组分批料混合物，形成多孔陶瓷介质样品S10。用于多孔陶瓷介质样品S10的批料混合物包括900克天然粘土、1500克原始珍珠岩、600克细磨长石粉和3克1800粒度的碳化硅粉。将批料充分混合，然后加入491克水，并将批料再混合3分钟。将批料从混合器中移出并送入旋转式压机。收集所得的球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到1150℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的四组分批料混合物，形成多孔陶瓷介质样品S11。用于多孔陶瓷介质样品S11的批料混合物包括1050克天然粘土、1350克原始珍珠岩、600克细磨长石粉和3克1800粒度的碳化硅粉。将批料充分混合，然后加入318克水，并将批料再混合3分钟。将批料从混合器中移出并送入旋转式压机。收集所得的球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到1150℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的四组分混合物，形成多孔陶瓷介质样品S12。用于样品多孔陶瓷介质S12的批料混合物包括30磅天然粘土、24磅原始珍珠岩、6磅细磨长石粉和28克1800粒度的碳化硅粉。将干燥的批料充分混合，然后加入10磅水，并将批料再混合3分钟。将批料从混合器中移出，通过模头挤出，切割以形成圆柱形丸粒，在滚筒中磨圆，然后收集所得球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到1150℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的四组分混合物，形成多孔陶瓷介质样品S13。用于多孔陶瓷介质样品S13的批料混合物包括30磅天然粘土、24磅原始珍珠岩、6磅细磨长石粉和28克1800粒度的碳化硅粉。将干燥的批料充分混合，然后加入10磅水，并将批料再混合3分钟。将批料从混合器中移出，通过模头挤出，切割以形成圆柱形丸粒，在滚筒中磨圆，然后收集所得球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到1130℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的四组分混合物，形成多孔陶瓷介质样品S14。用于多孔陶瓷介质样品S14的批料混合物包括30磅天然粘土、24磅原始珍珠岩、6磅细磨长石粉和28克1800粒度的碳化硅粉。将批料充分混合，然后加入9磅水，并将批料再混合3分钟。将批料从混合器中移出，通过模头挤出，切割以形成圆柱形丸粒，在滚筒中磨圆，然后收集所得球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到1150℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的五组分批料混合物，形成多孔陶瓷介质样品S15。用于多孔陶瓷介质样品S15的批料混合物包括16磅天然粘土、12.5磅原始珍珠岩、6.5磅细磨长石粉、15磅具有大约160m2/g表面积的二氧化硅和11.4克1800粒度的碳化硅粉。将批料充分混合，然后加入16.9磅水，并将批料再混合3分钟。将批料从混合器中移出，通过模头挤出，切割以形成圆柱形丸粒，在滚筒中磨圆，然后收集所得球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到1200℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的五组分批料混合物，形成多孔陶瓷介质样品S16。用于多孔陶瓷介质样品S16的批料混合物包括16磅天然粘土、12.5磅原始珍珠岩、6.5磅细磨长石粉、15磅具有大约160m2/g表面积的二氧化硅和11.4克1800粒度的碳化硅粉。将批料充分混合，然后加入16.9磅水，并将批料再混合3分钟。将批料从混合器中移出，通过模头挤出，切割以形成圆柱形丸粒，在滚筒中磨圆，然后收集所得球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到1250℃，保温3小时。
下表1汇总了样品S1-S16中每一个的原始批料混合物的组成。原始材料组分含量以重量％的形式记录，以占用于形成样品多孔陶瓷介质的原始材料混合物的总重量的百分比计。
表1-S1-S16样品的原始材料组成
Figure BDA0002864185520000461
下表2汇总了最终形成的样品S1-S16的化学组成。化学组分含量以重量％的形式记录，以占最终形成的样品多孔陶瓷介质的总重量的百分比计。
表2-样品S1-S16的最终产品化学组成
Figure BDA0002864185520000471
下表3汇总了最终形成的样品S1-S16的相组成。相组分以它们在最终形成的样品多孔陶瓷介质中是″有″还是″无″的形式记录。
表3-样品S1-S16的最终产品相组成
Figure BDA0002864185520000472
Figure BDA0002864185520000481
下表4汇总了最终形成的样品S1-S16的物理性能。
表4-样品S1-S16的物理性能
Figure BDA0002864185520000482
根据本文所述的测试，对最终形成的样品S1-S16进行测试以确定其耐硝酸性参数和硝酸失重参数。最终形成的样品S1-S16均显示出硝酸失重参数为零或无失重。下表5汇总了来自每个最终形成的样品S1-S16的测试的元素分析以及最终的耐硝酸性参数。列表项为零表示浸出的相应元素的量低于所有元素的ICP检测极限。
表5-样品S1-S16的耐硝酸性数据
Figure BDA0002864185520000483
Figure BDA0002864185520000491
根据本文所述的测试，对最终形成的样品S1、S5、S7和S8进行测试以确定其耐硝酸性参数和硝酸失重参数。最终形成的样品S1、S5、S7和S8均显示出盐酸失重参数为零或无失重。下表6汇总了来自每个最终形成的样品S1、S5、S7和S8的测试的元素分析以及最终的耐盐酸性参数。列表项为零表示浸出的相应元素的量低于所有元素的ICP检测极限。
表6-样品S1、S5、S7和S8的耐盐酸性数据
Figure BDA0002864185520000492
实例2
制备六个比较样品CS1-CS6以用于与根据本文所述的实施例形成的样品比较。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的四组分批料混合物，形成比较样品CS1。用于比较样品CS1的批料混合物包括30磅天然粘土、24磅原始珍珠岩、6磅细磨长石粉和28克1800粒度的碳化硅粉。将批料充分混合，然后加入10磅水，然后将批料再混合3分钟。将批料从混合器中移出，通过模头挤出，切割以形成圆柱形丸粒，在滚筒中磨圆，然后收集所得球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到950℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的四组分批料混合物，形成比较样品CS2。用于比较样品CS2的批料混合物包括30磅天然粘土、24磅原始珍珠岩、6磅细磨长石粉和28克1800粒度的碳化硅粉。将批料充分混合，然后加入10磅水，然后将批料再混合3分钟。将批料从混合器中移出，通过模头挤出，切割以形成圆柱形丸粒，在滚筒中磨圆，然后收集所得球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到900℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的四组分批料混合物，形成比较样品CS3。用于比较样品CS3的批料混合物包括600克天然粘土、800克原始珍珠岩、400克细磨长石粉和200克无定形二氧化硅。将批料充分混合，然后加入600克水，然后将批料再混合3分钟。将批料从混合器中移出，通过模头挤出，切割以形成圆柱形丸粒，在滚筒中磨圆，然后收集所得球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到950℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的四组分批料混合物，形成比较样品CS4。用于比较样品CS4的批料混合物包括1600克天然粘土、1000克细磨长石粉、1400克无定形二氧化硅和4克细SiC粉。将批料充分混合，然后加入2950克水，并将批料再混合3分钟。然后将批料从混合器中移出，通过8目筛网并测量水分含量。然后将8目以下的半湿材料送入旋转式压球机。然后收集所得的球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到1050℃，保温3小时。
通过在高强度混合器中制备陶瓷原始材料的四组分批料混合物，形成比较样品CS5。用于比较样品CS5的批料混合物包括1600克天然粘土、1000克细磨长石粉、1400克无定形二氧化硅和4克细SiC粉。将批料充分混合，然后加入2950克水，并将批料再混合3分钟。然后将批料从混合器中移出，通过8目筛网并测量水分含量。将8目以下的半湿材料送入旋转式压球机。收集所得的球体，并在90℃下干燥，直到残留的水分少于1％。将干燥的球体放在石英匣钵中，并加热到1000℃，保温3小时。
比较样品CS6为市售催化剂载体，其具有与根据本文所述的实施例形成的多孔陶瓷材料相似的孔体积和化学分析，但是由不同的原始材料制成并且因此具有不同的相组成。
下表7汇总了最终形成的比较样品CS1-CS6的化学组成。化学组分含量以重量％的形式记录，以占最终形成的样品多孔陶瓷介质的总重量的百分比计。
表7-比较样品CS1-CS6的最终产品化学组成
Figure BDA0002864185520000511
下表8汇总了最终形成的比较样品CS1-CS6的相组成。相组分以它们在最终形成的样品多孔陶瓷介质中是″有″还是″无″的形式记录。
表8-比较样品CS1-CS6的最终产品相组成
Figure BDA0002864185520000512
如表8所示，比较样品CS1-CS6均未显示出无定形硅酸盐相、结晶二氧化硅相和莫来石相的组合(即，根据本文所述的实施例形成的所有多孔陶瓷介质样品S1-S16中显示的相成分的组合。)。
下表9汇总了最终形成的比较样品CS1-CS6的物理性能。
表9-比较样品CS1-CS6的物理性能
Figure BDA0002864185520000513
Figure BDA0002864185520000521
根据本文所述的测试，对最终形成的比较样品CS1-CS6进行测试以确定其耐硝酸性参数和硝酸失重参数。下表10汇总了来自每个最终形成的比较样品CS1-CS6的测试的硝酸失重参数和元素分析以及最终的耐硝酸性参数。
表10-比较样品CS1-CS6的耐硝酸性/硝酸失重数据
Figure BDA0002864185520000522
根据本文所述的测试，对最终形成的比较样品CS1和CS3-CS6进行测试以确定其耐盐酸性参数。下表11汇总了来自每个最终形成的比较样品CS1-CS6的测试的元素分析以及最终的耐盐酸性参数。
表11-比较样品CS1和CS3-CS6的耐盐酸性数据
Figure BDA0002864185520000523
图2包括针对根据本文所述的实施例形成的多孔陶瓷介质样品S1-S16和比较样品CS1-CS6测得的″总开放孔隙率″与″耐硝酸性参数″的曲线图。如图中清楚示出的，多孔陶瓷介质样品S1-S16出乎意料地表现出较低的耐硝酸性参数(即较好的耐酸性能)，同时与比较样品相比具有相对较高的总开放孔隙率水平(即大于25体积％的总开放孔隙率)。
图3包括针对根据本文所述的实施例形成的多孔陶瓷介质样品S1-S16和比较样品CS1-CS6测得的″总开放孔隙率″与″耐盐酸性参数″的曲线图。同样，如图中清楚示出的，多孔陶瓷介质样品S1-S16出乎意料地表现出较低的耐盐酸性参数(即较好的耐酸性能)，同时与比较样品相比具有相对较高的总开放孔隙率水平(即大于25体积％的总开放孔隙率)。
需注意，并非所有上述一般说明或实例中的行为都是必需的，可能不一定需要具体行为的一部分，并且除描述的那些行为外，还可执行一个或多个进一步的行为。此外，所列活动的次序不一定是执行它们的次序。
上面已经参考具体实施例描述了益处、其他优点及问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案及可使任何益处、优点或解决方案被想到或变得更加显著的任何特征都不被认为是任何或所有权利要求的关键、所需或必要的特征。
本文所述的实施例的说明书和图示旨在提供对各种实施例的结构的一般理解。说明书和图示并不旨在用作对使用了本文所述的结构或方法的装置和系统的所有元件和特征的详尽和全面的描述。单独的实施例也可在单个实施例中以组合的方式来提供，并且相反地，为简明起见而在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地提供，或以任何子组合的方式来提供。此外，对以范围表示的值的引用包括该范围内的每个值和所有各值。只有在阅读本说明书之后，许多其他实施例对于技术人员才是显而易见的。通过本公开内容可以利用和得到其他实施例，使得可在不脱离本公开的范围的情况下进行结构替换、逻辑替换或其他改变。因此，本公开应被视为说明性的而非限制性的。

Claims (15)

1.一种多孔陶瓷介质，包含：
化学组成，其包含SiO2、Al2O3、碱组分和次要金属氧化物组分，所述次要金属氧化物组分选自由以下项组成的组：Fe氧化物、Ti氧化物、Ca氧化物、Mg氧化物及它们的组合；
相组成，其包含无定形硅酸盐、石英和莫来石；
以占所述陶瓷介质的总体积的百分比计至少约10体积％且不大于约70体积％的开放孔隙率总含量，以及
不大于约500ppm的耐硝酸性参数。
2.根据权利要求1所述的多孔陶瓷介质，其中所述化学组成包含：
以占所述多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约65.0重量％且不大于约85.0重量％的SiO2含量；
以占所述多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约10重量％且不大于约30重量％的Al2O3含量；
以占所述多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约2重量％且不大于约8重量％的碱组分含量；以及
以占所述多孔陶瓷介质的总重量的百分比计至少约1重量％且不大于约5重量％的次要金属氧化物组分含量。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述碱组分包含Na2O、K2O、Li2O或它们的组合。
4.根据权利要求1和2中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述介质包含以占所述多孔陶瓷介质的总体积的百分比计至少约20体积％的开放孔隙率。
5.根据权利要求1和2中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述多孔陶瓷介质包含不大于约150ppm的耐硝酸性参数。
6.根据权利要求1和2中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述多孔陶瓷介质包含不大于约0.25重量％的硝酸失重参数。
7.根据权利要求1和2中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述多孔陶瓷介质包含球形介质。
8.根据权利要求7所述的多孔陶瓷介质，其中所述球形介质包含至少约0.3mm且不大于约50mm的平均直径。
9.根据权利要求1和2中任一项所述的多孔陶瓷介质，其中所述多孔陶瓷介质包含非球形介质。
10.根据权利要求7所述的多孔陶瓷介质，其中所述非球形介质包含至少约0.3mm且不大于约50mm的平均直径。
11.一种形成多孔陶瓷介质的方法，其中所述方法包括：
提供包含粘土、长石、珍珠岩和SiC的原始材料混合物；以及
使所述原始材料混合物形成多孔陶瓷介质，其中所述多孔陶瓷介质包含：
相组成，其包含无定形硅酸盐、石英和莫来石；
至少约0.10cc/g且不大于约0.6cc/g的孔隙率总含量；
不大于约500ppm的耐硝酸性参数。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计至少约20重量％且不大于约60重量％的粘土含量。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计至少约10重量％且不大于约30重量％的长石含量。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计至少约20重量％且不大于约50重量％的原始珍珠岩含量。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述原始材料混合物包含以占所述原始材料混合物的总重量的百分比计至少约0.05重量％且不大于约0.25重量％的SiC含量。
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