KR101602693B1 - Method for manufacturing alumina pellet - Google Patents

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Abstract

알루미나 성형체의 제조방법이 제공된다. 상세하게는, 알루미나 전구체인 보헤마이트, 실리카, 해교제, 및 용매가 혼합된 혼합용액을 교반하여 보헤마이트겔을 형성하는 단계, 상기 용매의 포화증기압 온도로 제어된 분위기하에서 상기 보헤마이트겔을 12시간 내지 24시간 숙성하는 단계, 및 상기 숙성된 보헤마이트겔을 500℃ 내지 600℃의 온도에서 소성시켜 중형기공을 가진 알루미나 성형체를 형성하는 단계를 포함하는 알루미나 성형체의 제조방법을 제공할 수 있다. 이에 따르면, 본 발명의 알루미나 성형체의 제조방법을 통해 계면활성제의 사용 없이도, 중형기공을 가진 알루미나 성형체의 세공특성을 유지할 수 있다. 이에, 계면활성제를 건조시키기 위한 공정이 요구되지 않으므로, 제조공정이 간단해질 수 있고, 제조비용을 절감시킬 수 있다. 또한, 실리카의 함량 및 숙성공정에 의해 중형기공을 가진 알루미나 성형체의 중형기공의 특성을 용이하게 제어할 수 있다.A method for producing an alumina compact is provided. Specifically, the present invention relates to a method for producing a boehmite gel, comprising the steps of: stirring a mixed solution obtained by mixing boehmite, silica, a peptizer and a solvent as alumina precursors to form a boehmite gel; Aging for a period of time to 24 hours, and firing the aged boehmite gel at a temperature of 500 ° C to 600 ° C to form an alumina compact having mesopores. According to the method, the pore characteristics of the alumina compact having the mesopores can be maintained without using the surfactant through the method of producing the alumina compact of the present invention. Accordingly, since a step for drying the surfactant is not required, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. In addition, the characteristics of the mesopores of the alumina compact having mesopores can be easily controlled by the content of silica and the aging process.

Description

알루미나 성형체의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING ALUMINA PELLET}[0001] METHOD FOR MANUFACTURING ALUMINA PELLET [0002]

본 발명은 알루미나 성형체의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알루미나 전구체인 보헤마이트로부터 중형기공을 가진 알루미나 성형체를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an alumina compact, and more particularly, to a method for producing an alumina compact having a medium pore size from boehmite which is an alumina precursor.

촉매와 흡착제 등의 활성성분을 고르게 분산시키기 위하여 물리적·화학적 기능성이 우수한 담체로서, 주로 알루미나 담체 등이 사용되고 있다. 상기 알루미나 담체는, 넓은 비표면적과 다양한 기공 크기로 이루어진 세공부피를 가지고 있어, 금속 또는 금속산화물 촉매를 담지하기에 유리할 수 있다. 또한, 상기 알루미나 담체는, 융점이 2000℃이고, 화학적·열적으로 안정하여 고온에서 우수한 강도를 나타내는 특성을 가지고 있어, 백금, 팔라듐, 루테늄, 이리듐, 또는 로듐 등의 귀금속 촉매를 담지하여 여러가지 화학반응 공정에 이용할 수 있다. In order to uniformly disperse active components such as catalysts and adsorbents, alumina carriers and the like are mainly used as carriers excellent in physical and chemical functions. The alumina support has a pore volume of a wide specific surface area and various pore sizes, which may be advantageous for supporting a metal or metal oxide catalyst. The alumina support has a melting point of 2000 占 폚 and is stable chemically and thermally so that it exhibits excellent strength at high temperature and supports a noble metal catalyst such as platinum, palladium, ruthenium, iridium or rhodium, Can be used for the process.

일반적으로 알루미나 담체에서 구현가능한 중형기공의 크기는, 3nm 내지 4nm이며, 세공부피는 0.3 ccg-1 로서, 양이온, 음이온, 또는 중성이온 계면활성제 등을 사용하여 그 특성을 제어할 수 있다고 알려져 있다. 상기 알루미나 담체를 촉매 또는 흡착제 등의 담체로 사용에 있어서, 상기 알루미나 담체의 세공 특성은 중요한 요소이다. 이는, 상기 알루미나 담체의 세공 내에서 촉매 또는 흡착제 등의 활성성분의 확산 또는 분산이 알루미나 담체의 세공의 크기와 분포에 의존하기 때문이다. Generally, it is known that the size of the mesopores that can be realized in the alumina carrier is 3 nm to 4 nm, and the granular size of the granules is 0.3 ccg -1 , which can be controlled by using cationic, anionic, or neutral ionic surfactants. In the use of the alumina support as a carrier such as a catalyst or an adsorbent, pore characteristics of the alumina support are important factors. This is because the diffusion or dispersion of active components such as catalysts or adsorbents in the pores of the alumina support depends on the size and distribution of the pores of the alumina support.

계면활성제를 이용하여 제조된 알루미나는 분말상태로 제조되므로, 이를 산업공정에 적용하기 위해서는 성형체로 구성되어야 하는 추가적인 공정이 필요하게 된다. 하지만, 분말로 제조된 알루미나를 성형체로 구성하는 성형 공정에서 알루미나가 가진 세공 특성이 파괴되는 문제가 있다. 또한, 계면활성제를 사용하는 종래의 제조방법은 계면활성제를 별도로 첨가하고 제거하는 공정에 의해 제조공정이 복잡해질 수 있고, 제조비용을 절감시키기 어렵다.Since alumina prepared using a surfactant is prepared in powder form, additional processes that are to be formed as a molded product are required to be applied to an industrial process. However, there is a problem that the pore characteristic of alumina is destroyed in a molding process comprising alumina made of powder as a molded body. In addition, the conventional production method using a surfactant can complicate the manufacturing process by adding and removing the surfactant separately, and it is difficult to reduce the manufacturing cost.

이에, 계면활성제를 사용하지 않으면서도, 세공특성 유지가 가능한 알루미나 성형체의 제조공정에 대한 개발이 필요한 실정이다.Therefore, it is necessary to develop a process for producing an alumina compact which can maintain the pore characteristics without using a surfactant.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 계면활성제의 사용 없이, 세공 특성을 유지할 수 있는 알루미나 성형체의 제조방법을 제공하는 데에 있다.A problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing an alumina compact which can maintain the pore characteristics without using a surfactant.

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은, 알루미나 전구체인 보헤마이트, 실리카, 해교제, 및 용매가 혼합된 혼합용액을 교반하여 보헤마이트겔을 형성하는 단계, 상기 용매의 포화증기압 온도로 제어된 분위기하에서 상기 보헤마이트겔을 12시간 내지 24시간 숙성하는 단계, 및 상기 숙성된 보헤마이트겔을 500℃ 내지 600℃의 온도에서 소성시켜 중형기공을 가진 알루미나 성형체를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미나 성형체의 제조방법을 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for preparing a boehmite gel, which comprises: forming a boehmite gel by stirring a mixed solution of boehmite, silica, a peptizer, and a solvent as alumina precursors; Aging the boehmite gel in an atmosphere for 12 hours to 24 hours, and firing the aged boehmite gel at a temperature of 500 ° C to 600 ° C to form an alumina compact having mesopores therein The present invention provides a method for producing an alumina compact.

상기 실리카의 함량을 조절하여 상기 알루미나 성형체의 중형기공의 부피를 제어할 수 있다. The volume of the mesopores of the alumina compact can be controlled by adjusting the content of the silica.

상기 해교제는 질산, 염산, 및 아세트산 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하며, 상기 혼합용액 내에 0.05M 내지 0.1M의 양으로 혼합되는 것일 수 있다. The peptizing agent may include at least one selected from nitric acid, hydrochloric acid, and acetic acid, and may be mixed in the mixed solution in an amount of 0.05M to 0.1M.

상기 용매는 물, 디메틸포름아마이드, 및 에탄올 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. The solvent may be at least one selected from water, dimethylformamide, and ethanol.

상기 용매는 상기 보헤마이트 1몰에 대하여 0.5몰 내지 2몰의 비율로 혼합되는 것일 수 있다. The solvent may be mixed at a ratio of 0.5 to 2 mol per 1 mol of the boehmite.

상기 용매의 포화증기압 온도는, 100℃ 내지 150℃의 온도 범위인 것일 수 있다. The saturated vapor pressure temperature of the solvent may be in the range of 100 占 폚 to 150 占 폚.

상기 중형기공을 가진 알루미나 성형체는, 0.5 cm3/g 내지 1.1 cm3/g의 중형기공부피 및 330 m2/g 내지 510m2/g 비표면적을 갖는 것일 수 있다. Alumina formed body having the mesopore is, it may be one having a mesopore volume, and 330 m 2 / g to 510m 2 / g specific surface area of 0.5 cm 3 / g to 1.1 cm 3 / g.

상기 숙성된 보헤마이트겔을 500℃ 내지 600℃의 온도에서 소성시켜 중형기공을 가진 알루미나 성형체를 형성하는 단계 이전에, 상기 숙성된 보헤마이트겔을 구형 또는 다각형으로 성형하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include molding the aged boehmite gel into a spherical or polygonal shape before the step of firing the aged boehmite gel at a temperature of 500 ° C to 600 ° C to form an alumina compact having mesopores .

본 발명의 알루미나 성형체의 제조방법을 통해 계면활성제의 사용 없이도, 중형기공을 가진 알루미나 성형체의 세공특성을 유지할 수 있다.The pore characteristics of the alumina compact having the mesopores can be maintained without using the surfactant through the method of producing the alumina compact of the present invention.

이에, 계면활성제를 건조시키기 위한 공정이 요구되지 않으므로, 제조공정이 간단해질 수 있고, 제조비용을 절감시킬 수 있다. Accordingly, since a step for drying the surfactant is not required, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

또한, 실리카의 함량 및 숙성공정에 의해 중형기공을 가진 알루미나 성형체의 중형기공의 특성을 용이하게 제어할 수 있다. In addition, the characteristics of the mesopores of the alumina compact having mesopores can be easily controlled by the content of silica and the aging process.

도 1(a)는 종래의 계면활성제를 첨가하는 알루미나 성형체의 제조공정도이며, 도 1(b)는 본 발명의 알루미나 성형체의 제조공정도이다.
도 2는 본 발명의 실시예1 내지 실시예3, 비교예1 및 비교예2의 알루미나 성형체의 XRD를 측정한 것을 나타낸 도표이다.
도 3a는 비교예2에서 제조된 알루미나 성형체, 도 3b는 실시예1에서 제조된 알루미나 성형체의 각각의 SEM 이미지들이다.
도 4는 본 발명의 실시예1 내지 실시예3, 비교예1 및 비교예2의 알루미나 성형체의 질소흡착실험에 대한 결과를 나타낸 도표이다.
도 5는 본 발명의 실시예1 내지 실시예3, 비교예1 및 비교예2의 알루미나 성형체의 중형기공의 직경에 따른 중형기공의 부피를 나타낸 도표이다.
도 6은 본 발명의 실시예1 내지 실시예3, 비교예1 및 비교예2의 알루미나 성형체의 중형기공의 직경에 따른 저각 X선 회절선을 나타낸 도표이다.
Fig. 1 (a) is a view illustrating a process for producing an alumina compact to which a conventional surfactant is added, and Fig. 1 (b) is a process for producing the alumina compact according to the present invention.
2 is a chart showing XRD measurements of the alumina compacts of Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.
3A and 3B are SEM images of the alumina compact produced in Comparative Example 2 and the alumina compact manufactured in Example 1, respectively.
4 is a graph showing the results of nitrogen adsorption experiments of the alumina compacts of Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.
5 is a graph showing the volume of the mesopores according to the diameters of the mesopores of the alumina compacts of Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.
6 is a chart showing low angle X-ray diffraction lines according to diameters of the mesopores of the alumina compacts of Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시 예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. Rather, the intention is not to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather, the invention includes all modifications, equivalents and substitutions that are consistent with the spirit of the invention as defined by the claims.

본 발명의 일 측면은, 알루미나 성형체의 제조방법을 제공할 수 있다.One aspect of the present invention can provide a method of manufacturing an alumina compact.

상기 알루미나 성형체의 제조방법은, 1) 알루미나 전구체인 보헤마이트, 실리카, 해교제, 및 용매가 혼합된 혼합용액을 교반하여 보헤마이트겔을 형성하는 단계, 2) 상기 용매의 포화증기압 온도로 제어된 분위기하에서 상기 보헤마이트겔을 12시간 내지 24시간 숙성하는 단계, 및 3) 상기 숙성된 보헤마이트겔을 500℃ 내지 600℃의 온도에서 소성시켜 중형기공을 가진 알루미나 성형체를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
The method for producing an alumina compact includes the steps of 1) stirring a mixed solution obtained by mixing boehmite, silica, a peptizer and a solvent, which are alumina precursors, to form a boehmite gel, 2) controlling the saturated vapor pressure of the solvent Aging the boehmite gel in an atmosphere for from 12 hours to 24 hours, and 3) firing the aged boehmite gel at a temperature of from 500 DEG C to 600 DEG C to form an alumina compact having mesopores have.

본 발명의 알루미나 성형체의 제조방법의 단계 1)은 알루미나 전구체인 보헤마이트, 실리카, 해교제, 및 용매가 혼합된 혼합용액을 교반하여 보헤마이트겔을 형성하는 단계이다. Step 1) of the method for producing an alumina compact of the present invention is a step of forming a boehmite gel by stirring a mixed solution containing boehmite, silica, a peptizer, and a solvent, which are alumina precursors.

상기 혼합용액에 혼합되는 보헤마이트(boehmite)는 AlO(OH)의 화학식을 가진 백색의 알루미나수화물로, 본 발명에서는 알루미나 전구체로 사용할 수 있다. 상기 보헤마이트는 분말형태인 것을 사용할 수 있으며, 상기 보헤마이트 분말의 평균 입자 크기는 1㎛ 내지 100㎛인 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 보헤마이트는 공지된 제조방법을 통해 제조된 것일 수 있으며, 예를 들어, 상기 보헤마이트는, 알루미늄 알콕사이드로부터 가수분해를 거쳐 제조된 것일 수 있다. 상기 보헤마이트는 일반적인 시판품을 이용할 수도 있다.
The boehmite mixed in the mixed solution is a white alumina hydrate having the formula of AlO (OH), which can be used as an alumina precursor in the present invention. The boehmite powder may be in the form of powder, and the boehmite powder may have an average particle size of 1 탆 to 100 탆, but the present invention is not limited thereto. The boehmite may be one prepared by a known production method. For example, the boehmite may be one produced by hydrolysis from an aluminum alkoxide. The boehmite may be a commercially available product.

상기 혼합용액에 혼합되는 실리카(SiO2)는 무기산화물로서, 후술하는 알루미나 성형체의 중형기공 구조의 뼈대 형성에 관여하는 기능을 할 수 있다. 즉, 상기 실리카는 상기 혼합용액을 통해 형성되는 알루미나 성형체의 물리적 강도를 향상시킬 수 있으며, 중형기공을 가진 알루미나 성형체의 세공 특성을 보다 미세하게 제어할 수 있는 기능을 할 수 있다. 이에, 상기 실리카의 함량을 조절하여 상기 알루미나 성형체의 중형기공의 부피를 제어할 수 있다. The silica (SiO 2 ) mixed in the mixed solution is an inorganic oxide and may function as a skeleton of a mesoporous structure of an alumina compact to be described later. That is, the silica can improve the physical strength of the alumina compact formed through the mixed solution, and can finely control the pore characteristics of the alumina compact having the medium pores. Accordingly, the volume of the mesopores of the alumina compact can be controlled by adjusting the content of the silica.

상기 실리카는 상기 보헤마이트 1몰에 대하여 0.1몰 내지 1몰의 비율로 혼합되는 것일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 혼합용액 내에 상기 실리카가 상기 혼합비율의 범위를 벗어나 많이 첨가되면, 중형 기공을 가진 알루미나 성형체의 세공 특성에 영향을 줄 수 있으므로, 상기 혼합비율의 범위 내에서 혼합되도록 할 수 있다.The silica may be mixed at a ratio of 0.1 mole to 1 mole based on 1 mole of the boehmite, but is not limited thereto. If the silica is added to the mixed solution in excess of the mixing ratio, the pore characteristics of the alumina compact having the mesopores may be affected, so that the mixing can be performed within the mixing ratio.

또한, 후술하는 소성단계에서, 상기 실리카는 상기 보헤마이트겔 내의 중형기공이 고온에서도 안정성을 유지할 수 있는 증진제(promoter) 또는 안정제(stabilizer) 기능을 하는 것일 수 있다.Further, in the firing step to be described later, the silica may function as a promoter or a stabilizer in which the mesopores in the boehmite gel can maintain stability even at a high temperature.

실시예에 따라, 상기 실리카와 함께 무기산화물인 티타니아(TiO2)를 더 첨가하여 혼합용액을 형성할 수도 있다.
According to the embodiment, titania (TiO 2 ), which is an inorganic oxide, may be further added together with the silica to form a mixed solution.

상기 혼합용액에 혼합되는 해교제는 상기 혼합용액을 이루는 용매 내에 상기 보헤마이트와 상기 실리카를 적절하게 분산시키는 역할을 하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 알루미나 전구체인 보헤마이트를 포함한 혼합용액이 용매내에서 완전히 가수분해되면 알루미나수화물(Al-OH)의 침전이 일어나게 되고, 여기에, 상기 해교제를 가해 침전물을 분해시킴으로써, 안정한 콜로이드 형태의 혼합용액을 형성할 수 있다. 상기 해교제는, 질산, 염산, 및 아세트산 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. 상기 해교제의 첨가로 인해 상기 혼합용액의 pH가 조절될 수 있고, 상기 혼합용액의 조절된 pH는, 상기 혼합용액 내의 보헤마이트 입자간의 반발력에 영향을 줄 수 있어, pH의 정도에 따라 보헤마이트의 입자크기 및 입자분포도가 달라질 수 있다. 이에, 상기 해교제는 상기 혼합용액 내에, 상기 보헤마이트의 1몰에 대하여 0.05M 내지 0.1M의 양을 혼합하는 것일 수 있다.
The peptizing agent to be mixed with the mixed solution may be a function of appropriately dispersing the boehmite and the silica in the solvent constituting the mixed solution. Specifically, when the mixed solution containing boehmite as the alumina precursor is completely hydrolyzed in the solvent, precipitation of alumina hydrate (Al-OH) occurs, and the precipitant is decomposed by adding the peptizer to form a stable colloidal form Can be formed. The peptizing agent may be at least one selected from nitric acid, hydrochloric acid, and acetic acid. The pH of the mixed solution can be adjusted by adding the peptizing agent and the controlled pH of the mixed solution may affect repulsion between the boehmite particles in the mixed solution, The particle size and the particle distribution of the particles may vary. Thus, the peptizing agent may be mixed with the mixed solution in an amount of 0.05M to 0.1M per 1 mol of the boehmite .

상기 혼합용액에 혼합되는 용매는 물, 디메틸 포름 아마이드, 및 에탄올 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. 상기 용매는 상기 보헤마이트 1몰에 대하여 0.5몰 내지 2몰의 비율로 혼합되는 것일 수 있다. 상기 보헤마이트 1몰에 대하여, 상기 용매의 혼합비율이 0.5몰 미만인 경우, 상기 보헤마이트를 상기 용매에 충분히 용해시키기 어려우며, 상기 용매의 혼합비율이 2몰을 초과하는 경우, 상기 보헤마이트와 상기 용매가 혼합된 혼합용액의 반응 효율성이 저하될 수 있다. 상기와 같은 혼합비율로 상기 보헤마이트와 상기 용매를 혼합함으로써, 상기 보헤마이트 분말 입자의 가수분해 속도를 최적화할 수 있다.
The solvent to be mixed into the mixed solution may include at least one selected from water, dimethyl formamide, and ethanol. The solvent may be mixed at a ratio of 0.5 to 2 mol per 1 mol of the boehmite. When the mixing ratio of the solvent to the boehmite is less than 0.5 mol, it is difficult to sufficiently dissolve the boehmite in the solvent. When the mixing ratio of the solvent is more than 2 mol, the boehmite and the solvent The reaction efficiency of the mixed solution may be lowered. By mixing the boehmite and the solvent at the mixing ratios as described above, the hydrolysis rate of the boehmite powder particles can be optimized.

상기 보헤마이트, 실리카, 해교제, 및 용매가 혼합된 혼합용액을 교반하여 보헤마이트겔을 형성하는 것은 상온에서 교반시켜 수행하는 것일 수 있다. 이에, 상기 보헤마이트 분말 입자, 및 실리카의 입자가 상기 용매 내에서 해교제와 함께 균일하게 분산될 수 있고, 상기 보헤마이트 분말입자의 가수분해반응이 원활하게 이루어질 수 있다. 상기 보헤마이트와 상기 용매를 교반하여 혼합하는 시간은 60분 내지 120분의 시간 범위 내에서 수행할 수 있다. 이는, 상기 보헤마이트와 상기 용매의 가수분해반응으로 생성되는 반응열에 의해 상기 혼합용액의 온도가 순간적으로 상승할 수 있어, 이를 다시 평형온도에 도달시킬 수 있는 데에 필요한 시간일 수 있다. The boehmite gel may be formed by stirring the mixed solution in which the boehmite, silica, peptizing agent, and solvent are mixed. The stirring may be performed at room temperature. Accordingly, the boehmite powder particles and the silica particles can be uniformly dispersed in the solvent together with the peptizing agent, and the hydrolysis reaction of the boehmite powder particles can be smoothly performed. The boehmite and the solvent may be stirred and mixed within a time range of 60 minutes to 120 minutes. This may be a time required for the temperature of the mixed solution to rise instantaneously due to the reaction heat generated by the hydrolysis reaction of the boehmite and the solvent so as to reach the equilibrium temperature again.

상기 가수분해반응을 통해 보헤마이트 분말입자들이 결합하면서 상기 혼합용액이 점차 보헤마이트겔의 형태로 형성될 수 있다. 즉, 상기 보헤마이트가 포함된 혼합용액을 겔시킴으로써, 분말형태의 보헤마이트 입자보다 더 균일하고 미세하게 응집된 보헤마이트 입자들로 이루어진 보헤마이트겔을 형성할 수 있다. 이에, 상기 보헤마이트겔을 구성하는 보헤마이트 입자들은 망목구조의 형태를 가질 수 있다.
The boehmite powder particles may be bound to each other through the hydrolysis reaction so that the mixed solution gradually forms in the form of a boehmite gel. That is, the gelation of the mixed solution containing the boehmite can form a boehmite gel composed of more uniform and finely agglomerated boehmite particles than the powdered boehmite particles. Accordingly, the boehmite particles constituting the boehmite gel may have a mesh structure.

단계 2)는 상기 용매의 포화증기압 온도로 제어된 분위기하에서 상기 보헤마이트겔을 12시간 내지 24시간 숙성하는 것일 수 있다. 상기 용매의 포화증기압 온도로 제어된 분위기하에서 상기 보헤마이트겔을 숙성함으로써, 상기 보헤마이트겔 내의 보헤마이트겔 입자 사이의 결합 세기가 증가할 수 있다. 이는, 상기 보헤마이트겔의 결정도의 영향을 줄 수 있어, 이를 이용한 알루미나 성형체 제조시, 알루미나 성형체의 비표면적의 크기에 영향을 줄 수 있다. 구체적으로, 보헤마이트겔의 결정도가 증가함에 따라 결정핵의 수가 많아져 생성되는 결정의 크기가 감소하고, 이에 따라 보헤마이트겔을 이용하여 형성하는 알루미나 성형체의 비표면적은 증가하는 것일 수 있다. Step 2) may be such that the boehmite gel is aged for 12 to 24 hours under an atmosphere controlled to the saturation vapor pressure temperature of the solvent. The binding strength between the boehmite gel particles in the boehmite gel can be increased by aging the boehmite gel under an atmosphere controlled by the saturation vapor pressure temperature of the solvent. This affects the crystallinity of the boehmite gel, and can affect the specific surface area of the alumina compact when the alumina compact is manufactured using the same. Specifically, as the crystallinity of the boehmite gel increases, the number of crystal nuclei increases and the size of crystals formed decreases. Accordingly, the specific surface area of the alumina compact formed using the boehmite gel may be increased.

상기와 같이, 보헤마이트겔의 숙성시간에 따라 보헤마이트겔의 결정도가 달라질 수 있으므로, 상기 보헤마이트겔의 숙성시간은 중요한 요소가 될 수 있다. 이에, 본 발명은 상기 보헤마이트겔을 12시간 내지 24시간 숙성함으로써, 상기 보헤마이트겔의 결정도를 향상시켜 비표면적이 높은 알루미나 성형체를 제조할 수 있다. 이는 앞서 상술한 실리카의 함량으로 중형기공의 부피를 제어하는 것과 복합적으로 작용하는 것일 수 있다. 이와 같이, 본 발명이 계면활성제 첨가없이, 알루미나 전구체인 보헤마이트를 용매에 용해시켜 겔화시킨 보헤마이트겔을 형성하여 알루미나 성형체를 제조함으로써, 알루미나 성형체의 세공특성을 제어할 수 있는 효과를 가질 수 있다.As described above, since the crystallinity of the boehmite gel may vary depending on the aging time of the boehmite gel, the aging time of the boehmite gel may be an important factor. Accordingly, by aging the boehmite gel for 12 hours to 24 hours, the present invention can improve the crystallinity of the boehmite gel and produce an alumina compact having a high specific surface area. This may be in combination with controlling the volume of the mesopores with the amount of silica mentioned above. As described above, the present invention can have an effect of controlling the pore characteristics of an alumina compact by forming a gelatinized boehmite gel by dissolving boehmite, which is an alumina precursor, in a solvent, without adding a surfactant to produce an alumina compact .

상기 보헤마이트겔을 숙성하는 시간이 12시간 미만인 경우, 충분히 숙성되지 않을 수 있으므로, 원하는 정도의 중형기공의 부피 및 이에 따른 세공특성을 향상시킬 수 있는 알루미나 성형체를 수득하기 어려울 수 있다. 상기 보헤마이트겔을 숙성하는 시간이 24시간을 초과하는 경우, 상기 보헤마이트겔의 외표면의 일부가 건조되어 상기 보헤마이트겔을 성형하는 경우에 건조된 보헤마이트겔에 의해 원하는 형태로 성형하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 이에, 상기 숙성시간 범위 내에서 보헤마이트겔을 최적의 상태로 숙성할 수 있다.
When the boehmite gel is aged for less than 12 hours, it may not be fully aged. Therefore, it may be difficult to obtain an alumina compact which can improve the volume and pore characteristics of a desired medium pore size. When the boehmite gel is aged for a period of more than 24 hours, a part of the outer surface of the boehmite gel is dried to form the boehmite gel, It may not be easy. Thus, the boehmite gel can be aged in an optimal state within the aging time range.

상기 용매의 포화증기압 온도로 제어된 분위기는 상기 용매의 종류에 따라 다른 온도로 설정될 수 있다. 상기 용매로 물을 사용하는 경우, 상기 용매의 포화증기압 온도는 100℃ 정도로 제어될 수 있다. 상기 용매로 디메틸포름아마이드를 사용하는 경우, 상기 용매의 포화증기압 온도는 150℃ 정도로 제어될 수 있다. 상기 용매로 에탄올을 사용하는 경우, 상기 용매의 포화증기압 온도는 80℃ 내지 100℃로 제어될 수 있다. 이에, 상기 용매의 포화증기압 온도는, 100℃ 내지 150℃의 온도 범위일 수 있다.
The atmosphere controlled by the saturation vapor pressure temperature of the solvent may be set to a different temperature depending on the type of the solvent. When water is used as the solvent, the saturated vapor pressure temperature of the solvent can be controlled to about 100 ° C. When dimethylformamide is used as the solvent, the saturation vapor pressure temperature of the solvent can be controlled to about 150 ° C. When ethanol is used as the solvent, the saturated vapor pressure temperature of the solvent can be controlled to 80 to 100 캜. Thus, the saturated vapor pressure of the solvent may be in the range of 100 ° C to 150 ° C.

후술하는 상기 숙성된 보헤마이트겔을 500℃ 내지 600℃의 온도에서 소성시켜 중형기공을 가진 알루미나 성형체를 형성하는 단계 이전에, 상기 숙성된 보헤마이트겔을 구형 또는 다각형으로 성형하는 단계를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 숙성된 보헤마이트겔을 상온으로 냉각시킨 이후에 건조공정 없이 즉시 원하는 형태의 성형체 모양으로 성형하는 것일 수 있다. 이는, 상기 숙성된 보헤마이트겔을 건조시키게 되면, 상기 숙성된 보헤마이트겔이 수축하게 되고, 수축이 진행될수록 상기 숙성된 보헤마이트겔이 가지고 있는, 중형기공이 막힐 수 있어, 상기 중형기공을 가진 보헤마이트겔의 세공특성을 유지하기 어려울 수 있다. 상기 숙성된 보헤마이트겔을 원하는 형태의 성형체 모양으로 성형하는 것은, 일반적인 알루미나 성형장치를 이용하여 수행할 수 있다. 상기 숙성된 보헤마이트겔은 구형 또는 다각형 등의 다양한 형태로 장치에 주입되어 원하는 형태를 성형하는 것일 수 있다.
Further comprising the step of shaping the aged boehmite gel into a spherical or polygonal shape prior to the step of baking the aged boehmite gel described later at a temperature of 500 ° C to 600 ° C to form an alumina compact having mesopores . That is, after the aged boehmite gel is cooled to room temperature, it can be immediately molded into the shape of a desired shape without drying process. This is because, when the aged boehmite gel is dried, the aged boehmite gel is shrunk, and as the shrinkage progresses, the middle pores of the aged boehmite gel can be clogged, It may be difficult to maintain the pore characteristics of the boehmite gel. The aged boehmite gel may be formed into a desired shape of a molded body by using a general alumina molding apparatus. The aged boehmite gel may be injected into the device in various forms such as spherical or polygonal to shape the desired shape.

단계3)은 상기 숙성된 보헤마이트겔을 500℃ 내지 600℃의 온도에서 소성시켜 중형기공을 가진 알루미나 성형체를 형성하는 단계이다. 앞서 상술한 바와 같이, 상기 숙성된 보헤마이트겔을 성형한 경우, 성형된 보헤마이트겔을 소성하는 것일 수 있다.Step 3) is a step of firing the aged boehmite gel at a temperature of 500 ° C to 600 ° C to form an alumina compact having mesopores. As described above, when the aged boehmite gel is molded, the molded boehmite gel may be baked.

상기 숙성된 보헤마이트겔을 500℃ 내지 600℃의 온도에서 소성시키는 과정에서 상기 보헤마이트겔에 포함된 용매가 제거될 수 있고, 상기 보헤마이트겔을 이루고 있는 보헤마이트 입자가 알루미나로 상전이될 수 있다. 상기 숙성된 보헤마이트겔을 소성시키는 온도가 500℃ 미만인 경우, 알루미나로의 상전이가 불충분하게 이루어져 알루미나 성형체의 강도가 약해질 수 있으며, 상기 숙성된 보헤마이트겔을 소성시키는 온도가 600℃를 초과하는 경우, 중형기공을 가진 알루미나 성형체의 세공특성에 영향을 줄 수 있어, 상기 소성 온도 범위를 유지하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 숙성된 보헤마이트겔을 소성하는 것은 공기중에서 진행되는 것일 수 있으며, 일반적인 소성장치를 이용하여 수행할 수 있다. 상기 소성 시간은 10시간 내지 15시간 동안 수행하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
The solvent contained in the boehmite gel may be removed during the calcination of the aged boehmite gel at a temperature of 500 ° C to 600 ° C, and the boehmite particles constituting the boehmite gel may be phase-transformed to alumina . If the temperature at which the aged boehmite gel is baked is less than 500 ° C, the phase transition to alumina may be insufficient and the strength of the alumina compact may be weakened. If the temperature at which the aged boehmite gel is baked exceeds 600 ° C , It may affect the pore characteristics of the alumina compact having mesopores, and it may be desirable to maintain the calcination temperature range. The aged boehmite gel may be baked in air or may be carried out using a general baking apparatus. The calcination time may be 10 to 15 hours, but is not limited thereto.

상기 중형기공을 가진 알루미나 성형체의 기공의 직경은, 5nm 내지 10nm 의 크기로 형성하는 것일 수 있으나, 특별히 한정하지는 않는다. The pore diameter of the alumina compact having the mesopores may be in the range of 5 nm to 10 nm, but is not particularly limited.

상기 중형기공을 가진 알루미나 성형체는, 0.5 cm3/g 내지 1.1 cm3/g의 중형기공부피 및 330 m2/g 내지 510 m2/g 비표면적을 갖는 것일 수 있다. 상기 중형기공을 가진 알루미나 성형체의 비표면적 및 중형기공의 크기는 상기 혼합용액에 포함된 실리카의 함량 및 상기 단계 2)의 숙성단계의 구성에 따라 제어될 수 있다. 이에, 본 발명은 건조 공정 없이, 보헤마이트겔을 숙성하여 소성하는 제조방법을 통해 상기와 같이, 알루미나 성형체의 비표면적 및 중형기공의 크기를 유지할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
The alumina compact having the mesopores may have a medium pore volume of 0.5 cm 3 / g to 1.1 cm 3 / g and a specific surface area of 330 m 2 / g to 510 m 2 / g. The specific surface area and the size of the mesopores of the alumina compact having the mesopores can be controlled according to the content of the silica contained in the mixed solution and the composition of the aging step in the step 2). Accordingly, the present invention can have the effect of maintaining the specific surface area and the size of the mesopores of the alumina compact, as described above, through the production method of aging and baking the boehmite gel without drying process.

도 1(a)는 종래의 계면활성제를 첨가하는 알루미나 성형체의 제조공정도이며, 도 1(b)는 본 발명의 알루미나 성형체의 제조공정도이다.Fig. 1 (a) is a view illustrating a process for producing an alumina compact to which a conventional surfactant is added, and Fig. 1 (b) is a process for producing the alumina compact according to the present invention.

도 1(a) 및 도 1(b)를 참조하면, 종래기술은 계면활성제를 혼합하여 제조함으로써, 별도의 필터 공정 및 계면활성제를 제거하는 건조공정이 요구되어 제조공정이 복잡한 것을 확인할 수 있다. 이와 달리, 본원발명은 보헤마이트를 용매에 용해하여 겔화시키고, 이를 포화증기압 온도에서 숙성하여 건조공정 없이 소성함으로써 제조공정이 간단해 질 수 있고, 이에 제조비용을 절감시킬 수 있다. 더불어, 앞서 상술한 바와 같이, 알루미나 성형체를 담체로 사용하기에 유용하도록 제조과정에서 중형기공으로 이루어진 세공특성을 유지하고 제어할 수 있도록 구성함으로써, 관련산업에 적극 응용될 수 있는 효과가 있다.
Referring to FIGS. 1 (a) and 1 (b), it is confirmed that the prior art requires a separate filtering process and a drying process to remove the surfactant by mixing surfactant, which complicates the manufacturing process. Alternatively, the present invention can simplify the manufacturing process by dissolving boehmite in a solvent to gelify it, aging it at a saturated vapor pressure temperature, and firing it without a drying process, thereby reducing manufacturing costs. In addition, as described above, the pore characteristics of the mesopores can be maintained and controlled in the manufacturing process so that the alumina compact can be used as a carrier.

이하, 본 발명은 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시할 수 있다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding. It should be noted, however, that the following examples are for the purpose of helping to understand the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

<실시예><Examples>

실시예1Example 1

보헤마이트(Disperal P2) 27.4g, 실리카인 테트라에틸오르소실리케이트(TEOS) 4.0g, 용매인 디메틸포름아마이드 70ml, 및 해교제로 질산(HNO3) 1ml를 넣어 혼합된 혼합용액을 1시간 정도 교반시켜 보헤마이트겔을 제조했다. 상기 보헤마이트겔을 100℃ 오븐에서 12시간 정도 숙성시킨 뒤, 상온으로 냉각시켜 구형으로 성형 후, 550℃에서 11시간 정도 소성시켜 알루미나 성형체를 수득하였다.
27.4 g of boehmite (Disperal P 2 ), 4.0 g of tetraethylorthosilicate (TEOS) as silica, 70 ml of dimethylformamide as a solvent and 1 ml of nitric acid (HNO 3 ) as a peptizing agent were mixed and stirred for about 1 hour To prepare a boehmite gel. The boehmite gel was aged in an oven at 100 ° C. for about 12 hours, cooled to room temperature to form a spherical shape, and then calcined at 550 ° C. for about 11 hours to obtain an alumina compact.

실시예2Example 2

실시예 2의 경우, 실시예1과 비교하여 테트라에틸오르소실리케이트(TEOS) 4.0g을 더 첨가한 것을 제외하곤, 같은 공정조건을 통해 알루미나 성형체를 제조하였다.
In the case of Example 2, an alumina compact was produced through the same process conditions except that 4.0 g of tetraethylorthosilicate (TEOS) was further added as compared with Example 1.

실시예3Example 3

실시예 3의 경우, 실시예1과 비교하여 테트라에틸오르소실리케이트(TEOS) 8.0g을 더 첨가하고, 숙성시 120℃의 온도에서 숙성한 것을 제외하곤, 같은 공정조건을 통해 알루미나 성형체를 제조하였다.
In the case of Example 3, an alumina compact was produced through the same process conditions except that 8.0 g of tetraethylorthosilicate (TEOS) was further added as compared with Example 1 and aging was performed at a temperature of 120 캜 at the aging time .

비교예1Comparative Example 1

비교예 1의 경우, 실시예1과 비교하여 테트라에틸오르소실리케이트(TEOS) 1.04g만 첨가하고, 숙성된 보헤마이트겔을 60℃에서 완전히 건조시킨 후 성형하여 소성한 것을 제외하곤, 같은 공정조건을 통해 알루미나 성형체를 제조하였다.
In the case of Comparative Example 1, only 1.04 g of tetraethyl ortho silicate (TEOS) was added, and the aged boehmite gel was completely dried at 60 ° C and then molded and fired. To prepare an alumina compact.

비교예2Comparative Example 2

비교예 2의 경우, 실시예1과 비교하여 숙성된 보헤마이트겔을 60℃에서 완전히 건조시킨 후 성형하여 소성한 것을 제외하곤, 같은 공정조건을 통해 알루미나 성형체를 제조하였다.
In the case of Comparative Example 2, an alumina compact was produced through the same process conditions except that the aged boehmite gel was completely dried at 60 ° C and then molded and fired as compared with Example 1.

도 2는 본 발명의 실시예1 내지 실시예3, 비교예1 및 비교예2의 알루미나 성형체의 XRD를 측정한 것을 나타낸 도표이다. 2 is a chart showing XRD measurements of the alumina compacts of Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.

도 2를 참조하면, 실시예1 내지 실시예3, 비교예1 및 비교예2의 알루미나 성형체의 2θ 피크가 37°, 46°, 67°정도에서 나타나는 것을 확인할 수 있다. 이는, 일반적인 알루미나 결정상에서 나타나는 피크와 일치하는 것으로, 이를 통해 본 발명이 보헤마이트를 용매에 용해시켜 제조한 상기 알루미나 성형체가 숙성 및 소성과정을 통해 알루미나 상으로 잘 전이되어 알루미나 성형체로 제조된 것을 알 수 있다.
2, it can be seen that the 2? Peaks of the alumina compacts of Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 and 2 appear at about 37, 46 and 67 degrees. This is in agreement with the peaks appearing on general alumina crystals. From this, it can be seen that the alumina formed body produced by dissolving boehmite in a solvent according to the present invention is well transformed into alumina phase through aging and firing, .

도 3a는 비교예2에서 제조된 알루미나 성형체, 도 3b는 실시예1에서 제조된 알루미나 성형체의 각각의 SEM 이미지들이다.3A and 3B are SEM images of the alumina compact produced in Comparative Example 2 and the alumina compact manufactured in Example 1, respectively.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 도 3a의 비교예2에서 제조된 알루미나 성형체의 SEM 이미지를 통해 다수의 기공이 형성된 것을 확인할 수 있다. 도 3b의 실시예1에서 제조된 알루미나 성형체의 SEM 이미지를 보면, 앞서 비교예2와 달리 육안으로 구별할 수 있을 정도의 중형크기의 더 많은 기공이 균일하게 분포하고 있는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 본 발명은 건조공정 없이 숙성된 보헤마이트겔을 성형하여 소성함으로써, 분말형태의 보헤마이트겔을 소성한 이후에도 중형기공을 가진 알루미나 성형체의 세공특성이 잘 유지되고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예1에서 제조된 알루미나 성형체가 비교예1에서 제조된 알루미나 성형체보다 더 높은 결정도를 보이는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 보헤마이트겔을 숙성시키는 과정을 통해 알루미나 성형체의 결정도가 더욱 향상된 것을 알 수 있다.
3A and 3B, it can be seen that a plurality of pores are formed through the SEM image of the alumina compact produced in Comparative Example 2 of FIG. 3A. The SEM image of the alumina compact produced in Example 1 of FIG. 3b shows that the pores having a medium size enough to be visually distinguishable from the comparative example 2 are uniformly distributed. Thus, it can be seen that the pore characteristics of the alumina compact having a medium pore structure are well maintained even after the aged boehmite gel is fired by molding and firing the powdered boehmite gel without drying the present invention. In addition, it can be confirmed that the alumina compact produced in Example 1 has a higher degree of crystallinity than the alumina compact produced in Comparative Example 1. This shows that the crystallinity of the alumina compact is further improved by aging the boehmite gel.

도 4는 본 발명의 실시예1 내지 실시예3, 비교예1 및 비교예2의 알루미나 성형체의 질소흡착실험에 대한 결과를 나타낸 도표이다. 4 is a graph showing the results of nitrogen adsorption experiments of the alumina compacts of Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.

도 4를 참조하면, 관련 결과가 하기 표 1과 같다.
Referring to FIG. 4, the related results are shown in Table 1 below.


구분

division
비표면적
(BET법)
(m2/g)
Specific surface area
(BET method)
(m 2 / g)
비표면적
(Langmuir법)
(m2/g)
Specific surface area
(Langmuir method)
(m 2 / g)
기공부피
(single point)
(cm3/g)
Pore volume
(single point)
(cm &lt; 3 &gt; / g)
기공부피
(BJH 흡착)
(cm3/g)
Pore volume
(BJH adsorption)
(cm &lt; 3 &gt; / g)
기공부피
(BJH 탈착)
(cm3/g)
Pore volume
(BJH desorption)
(cm &lt; 3 &gt; / g)
비교예1Comparative Example 1 284284 394394 0.480.48 0.490.49 0.490.49 비교예2Comparative Example 2 334334 464464 0.560.56 0.580.58 0.580.58 실시예1Example 1 333333 458458 0.810.81 0.820.82 0.820.82 실시예2Example 2 344344 475475 0.870.87 0.900.90 0.900.90 실시예3Example 3 374374 516516 1.141.14 1.011.01 1.131.13

도 4의 도표에서, 압력에 따라 각각의 실시예들 및 비교예들의 알루미나 성형체의 흡착량이 높아지는 것을 확인할 수 있다. 특히, 알루미나 성형체의 제조시 건조공정을 수행한 비교예1 및 비교예2의 흡착량보다 건조공정 없이 용매를 통해 겔화 후 숙성시켜 제조한 실시예1 내지 실시예 3의 흡착량이 더 높은 것을 확인할 수 있다. 질소 흡착량이 많다는 것은, 알루미나 성형체 내의 비표면적이 크다는 것을 의미하는 것으로, 상기 표 1에서와 같이, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 알루미나 성형체가 비교예들의 알루미나 성형체보다 더 큰 비표면적을 형성하고 있는 것을 알 수 있다.
In the table of FIG. 4, it can be seen that the adsorption amount of the alumina compact of each of the examples and the comparative examples increases with the pressure. In particular, it was confirmed that the adsorption amounts of Examples 1 to 3, which were prepared by aging after gelation through a solvent, were higher than those of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in which the drying process was performed during the production of the alumina compact have. The large nitrogen adsorption amount means that the specific surface area in the alumina compacted body is large. As shown in Table 1, the alumina compacted body produced according to the production method of the present invention has a larger specific surface area than the alumina compacted body of the comparative examples .

도 5는 본 발명의 실시예1 내지 실시예3, 비교예1 및 비교예2의 알루미나 성형체의 중형기공의 직경에 따른 중형기공의 부피를 나타낸 도표이다. 5 is a graph showing the volume of the mesopores according to the diameters of the mesopores of the alumina compacts of Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.

도 5를 참조하면, 건조공정을 수행하여 제조된 비교예1 및 비교예2의 알루미나 성형체의 기공 직경이, 본 발명의 건조공정없이 수행하여 제조된 실시예1 내지 실시예3의 알루미나 성형체의 기공 직경 보다 더 작은 것을 확인할 수 있다. 또한, 이에 따른 중형기공의 부피도 본 발명의 실시예들이 더 크게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 이는, 앞서 도 4에서 상술한 바와 같이, 본원발명의 알루미나 성형체가 건조공정 없이 겔화 후 숙성시키는 과정을 통해 중형기공의 직경 및 부피가 향상된 것을 의미할 수 있다. 5, the pore diameters of the alumina compacts of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 produced by performing the drying process are shown in Fig. 5. The pore diameters of the alumina compacts of Examples 1 to 3, It can be confirmed that it is smaller than the diameter. Also, it can be seen that the embodiments of the present invention are also larger in the volume of the medium pores. This may mean that the diameter and volume of the mesopores are improved through the process of aging the alumina compact of the present invention after the gelation without drying process as described above with reference to FIG.

또한, 본 발명의 실시예1 내지 실시예3의 중형기공의 직경은 유사하나 기공의 부피는 다소 크게 차이가 있는 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 실시예 1 대비 더 많은 실리카를 첨가하여 제조된 실시예 2 및 실시예 3의 알루미나 성형체가 더 큰 기공부피를 나타내는 것을 알 수 있다. 이를 통해, 실리카의 함량을 조절하여 알루미나 성형체의 중형기공의 부피를 제어할 수 있는 것을 알 수 있다.
In addition, it can be confirmed that the mesopores of Examples 1 to 3 of the present invention have similar diameters but the pore volume is slightly different. Specifically, it can be seen that the alumina compacts of Examples 2 and 3 produced by adding more silica to Example 1 exhibit a larger pore volume. It can be seen that the volume of the mesopores of the alumina compact can be controlled by controlling the content of silica.

도 6은 본 발명의 실시예1 내지 실시예3, 비교예1 및 비교예2의 알루미나 성형체의 중형기공의 직경에 따른 저각 X선 회절선을 나타낸 도표이다.6 is a chart showing low angle X-ray diffraction lines according to diameters of the mesopores of the alumina compacts of Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.

도 6을 참조하면, 중형기공이 형성됨에 따라 나타난 본 발명의 실시예들의 저각 X선 회절선의 강도가 비교예들과 달리 높은 것을 확인할 수 있다. 즉, 건조과정 없이 제조된 알루미나 성형체 및 실리카의 함량이 높은 알루미나 성형체일수록 중형기공의 존재를 나타내는 피크의 강도가 증가하는 것을 알 수 있다. 이를 통해, 본원발명의 알루미나 성형체의 제조방법이, 건조과정과 혼합용액에 첨가되는 실리카의 함량에 따라 중형기공의 양을 제어할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
Referring to FIG. 6, it can be seen that the intensity of the low angle X-ray diffraction line of the examples of the present invention, which is shown as the formation of the mesopores, is higher than the comparative examples. That is, it can be seen that the intensity of the peak indicating the existence of the mesoporous pores increases with the alumina compact formed without the drying process and the alumina compact with the higher silica content. Accordingly, it can be confirmed that the method of manufacturing the alumina compact according to the present invention can control the amount of the mesopores according to the content of silica added to the drying process and the mixed solution.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

Claims (8)

알루미나 전구체인 보헤마이트, 실리카, 해교제, 및 용매가 혼합된 혼합용액을 교반하여 보헤마이트겔을 형성하는 단계;
상기 용매의 포화증기압 온도로 제어된 분위기하에서 상기 보헤마이트겔을 12시간 내지 24시간 숙성하는 단계; 및
상기 숙성된 보헤마이트겔을 500℃ 내지 600℃의 온도에서 소성시켜 중형기공을 가진 알루미나 성형체를 형성하는 단계를 포함하며,
상기 실리카의 함량을 조절하여 상기 알루미나 성형체의 중형기공의 부피를 제어하는 것을 특징으로 하는 알루미나 성형체의 제조방법.
A boehmite gel is formed by stirring a mixed solution of boehmite, silica, a peptizer, and a solvent, which is an alumina precursor;
Aging the boehmite gel for 12 hours to 24 hours under an atmosphere controlled to a saturation vapor pressure temperature of the solvent; And
Calcining the aged boehmite gel at a temperature of 500 ° C to 600 ° C to form an alumina compact having mesopores,
Wherein the volume of the mesopores of the alumina compact is controlled by adjusting the content of the silica.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 해교제는 질산, 염산, 및 아세트산 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하며, 상기 혼합용액 내에 0.05M 내지 0.1M의 양으로 혼합되는 것을 특징으로 하는 알루미나 성형체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the peptizing agent comprises at least one selected from the group consisting of nitric acid, hydrochloric acid, and acetic acid and is mixed in the mixed solution in an amount of 0.05M to 0.1M.
제1항에 있어서,
상기 용매는 물, 디메틸포름아마이드, 및 에탄올 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미나 성형체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the solvent comprises at least one selected from the group consisting of water, dimethylformamide, and ethanol.
제1항에 있어서,
상기 용매는 상기 보헤마이트 1몰에 대하여 0.5몰 내지 2몰의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 알루미나 성형체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the solvent is mixed at a ratio of 0.5 to 2 mol based on 1 mol of the boehmite.
제1항에 있어서,
상기 용매의 포화증기압 온도는,
100℃ 내지 150℃의 온도 범위인 것을 특징으로 하는 알루미나 성형체의 제조방법.
The method according to claim 1,
The saturation vapor pressure temperature of the solvent is,
Wherein the temperature is in the range of 100 占 폚 to 150 占 폚.
제1항에 있어서,
상기 중형기공을 가진 알루미나 성형체는,
0.5 cm3/g 내지 1.1 cm3/g의 중형기공부피 및 330 m2/g 내지 510m2/g 비표면적을 갖는 것을 특징으로 하는 알루미나 성형체의 제조방법.
The method according to claim 1,
The alumina compact having the above-mentioned mesopores is characterized in that,
0.5 cm 3 / g to method for producing an alumina formed body, characterized in that having a mesopore volume, and 330 m 2 / g to 510m 2 / g specific surface area of 1.1 cm 3 / g.
제1항에 있어서,
상기 숙성된 보헤마이트겔을 500℃ 내지 600℃의 온도에서 소성시켜 중형기공을 가진 알루미나 성형체를 형성하는 단계 이전에,
상기 숙성된 보헤마이트겔을 구형 또는 다각형으로 성형하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미나 성형체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Prior to the step of baking the aged boehmite gel at a temperature of 500 ° C to 600 ° C to form an alumina compact having mesopores,
Further comprising the step of shaping the aged boehmite gel into a spherical or polygonal shape.
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