RU2022101378A

RU2022101378A - Смешанный оксид алюмината стронция и способ его получения

Info

Publication number: RU2022101378A
Application number: RU2022101378A
Authority: RU
Inventors: Томас ХАРМЕНИНГ; Маркос ШЁНЕБОРН
Original assignee: Сасол Джёмани Гмбх
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2020-07-10
Publication date: 2023-08-10

Claims

1. Способ получения прекурсора смешанного оксида алюмината стронция, который включает:

i) получение суспензии бемита, причем бемит в суспензии бемита имеет размер кристаллитов (по рефлексам 021 и/или 020) в диапазоне от 3 нм до 50 нм;

ii) добавление соединения стронция к суспензии бемита с получением суспензии Sr-Al;

iii) проведение гидротермической обработки i) суспензии бемита, ii) суспензии Sr-Al или iii) как суспензии бемита, так и суспензии Sr-Al, с получением гидротермически обработанной суспензии бемита, гидротермически обработанной суспензии Sr-Al или гидротермически обработанной суспензии оксида алюминия и гидротермически обработанной суспензии Sr-Al; и

iv) сушку гидротермически обработанной суспензии Sr-Al или суспензии Sr-Al с получением прекурсора смешанного оксида алюмината стронция.

2. Способ получения смешанного оксида алюмината стронция, который включает:

iii) гидротермическую обработку i) суспензии бемита, ii) суспензии Sr-Al или iii) как суспензии бемита, так и суспензии Sr-Al с получением гидротермически обработанной суспензии бемита, гидротермически обработанной суспензии Sr-Al или гидротермически обработанной суспензии бемита и гидротермически обработанной суспензии Sr-Al;

iv) сушку гидротермически обработанной суспензии Sr-Al или суспензии Sr-Al с получением прекурсора смешанного оксида алюмината стронция; и

v) кальцинирование прекурсора смешанного оксида алюмината стронция с получением смешанного оксида алюмината стронция.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он включает:

a) согласно первому способу:

i) получение суспензии бемита, причем бемит в суспензии бемита имеет размер кристаллита (по рефлексам 021 и/или 020) в диапазоне от 3 нм до 50 нм;

ii) гидротермическую обработку суспензии бемита с получением гидротермически обработанной суспензии бемита;

iii) добавление соединения стронция к гидротермически обработанной суспензии бемита с получением суспензии, содержащей стронций и оксид алюминия (суспензии Sr-Al); и

iv) сушку суспензии Sr-Al с получением прекурсора смешанного оксида алюмината стронция; или

b) согласно второму способу:

ii) добавление соединения стронция к суспензии бемита с получением суспензии, содержащей стронций и оксид алюминия (суспензии Sr-Al);

iii) гидротермическую обработку суспензии Sr-Al с получением гидротермически обработанной суспензии Sr-Al; и

iv) сушку гидротермически обработанной суспензии Sr-Al с получением прекурсора смешанного оксида алюмината стронция; или

c) согласно третьему способу:

iii) добавление соединения стронция к гидротермически обработанной суспензии бемита с получением суспензии, содержащей стронций и оксид алюминия (суспензии Sr-Al);

iv) гидротермическую обработку суспензии Sr-Al с получением гидротермически обработанной суспензии Sr-Al; и

iv) сушку гидротермически обработанной суспензии Sr-Al с получением прекурсора смешанного оксида алюмината стронция.

4. Способ по любому из пп. 1, 2 или 3, отличающийся тем, что гидротермическую обработку проводят посредством нагревания суспензии бемита, суспензии Sr-Al или обеих суспензий до температуры в диапазоне от 100°С до 250°С, предпочтительно - до температуры в диапазоне от 180°С до 220°С, в течение периода времени в диапазоне от 0,5 часов до 14 часов, предпочтительно - в течение периода времени в диапазоне от 1 часа до 8 часов, в присутствии воды, и предпочтительно - при значении рН, составляющем от 5 до 12, более предпочтительно - при значении рН, составляющем от 6 до 11.

5. Способ по одному или более из пп. 1-4, отличающийся тем, что бемит в суспензии бемита имеет размер кристаллитов (по рефлексам 021 и/или 020) в диапазоне от 3 нм до 45 нм.

6. Способ по одному или более из пп.1-5, отличающийся тем, что соединение стронция является солью стронция или смесью солей стронция, предпочтительно - ацетатом стронция, нитратом стронция, карбонатом стронция, хлоридом стронция или их смесями.

7. Способ по одному или более из пп. 2-6, отличающийся тем, что кальцинирование прекурсора смешанного оксида алюмината стронция с получением смешанного оксида алюмината стронция проводят при температуре в диапазоне от 900°С до 1100°С, в течение периода времени в диапазоне от 0,5 часа до 5 часов.

8. Способ по одному или более из пп. 1-7, отличающийся тем, что суспензия бемита дополнительно характеризуется одним или более из следующих признаков:

a) суспензия бемита является водной суспензией;

b) суспензия бемита имеет содержание твердых веществ в диапазоне от 1 мас.% до 30 мас.%, предпочтительно - в диапазоне от 3 мас.% до 15 мас.%; и/или

c) бемит в суспензии бемита имеет средний размер частиц (d₅₀) в диапазоне от 0,01 мкм до 100 мкм.

9. Смешанный оксид алюмината стронция, где смешанный оксид алюмината стронция имеет частицы с губчатой или пористой костеподобной микроструктурой, которая отличается тем, что она образована из непористого первичного каркаса частиц, которые соединены друг с другом тонкими и ломкими спеченными шейками с образованием трехмерной вторичной структуры с выраженной макропористой структурой, обладающей по меньшей мере следующими свойствами:

i) объем пор менее 0,05 мл/г для пор, радиус которых лежит в диапазоне от 15 Å до 500 Å по результатам измерения способом интрузии Hg; и

ii) объем пор в диапазоне от 0,7 мл/г до 1,5 мл/г для пор, радиус которых лежит в диапазоне от 300 Å до 5000 Å по результатам измерения способом интрузии Hg.

10. Смешанный оксид алюмината стронция по п. 9, отличающийся тем, что он имеет размер частиц в диапазоне от 1 мкм до 150 мкм, предпочтительно - в диапазоне от 5 мкм до 150 мкм, по результатам измерения способами дифракции лазерного излучения.

11. Смешанный оксид алюмината стронция по пп. 9 и/или 10, отличающийся тем, что он имеет частицы по существу сферической формы со сферичностью частиц, определенной на основании объема, лежащей в диапазоне от 0,90 до 1,00, по результатам измерения посредством динамического анализа изображений согласно ISO 13322-2 (2006).

12. Смешанный оксид алюмината стронция по одному или более из пп. 9-11, отличающийся тем, что он имеет площадь поверхности, определенную способом Брунауера-Эмметта-Теллера (BET), менее 20 м²/г.

13. Смешанный оксид алюмината стронция по одному или более из пп. 9-12, отличающийся тем, что смешанный оксид алюмината стронция является SrAl₂O₄, SrAl₄O₇, Sr₃Al₂O₆, SrAl₁₂O₁₉, Sr₄Al₁₄O₂₅ или их смесями; предпочтительно - SrAl₂O₄.

14. Смешанный оксид алюмината стронция по одному или более из пп. 9-13, отличающийся тем, что смешанный оксид алюмината стронция легирован активатором, предпочтительно - редкоземельным металлом или оксидом редкоземельного металла, более предпочтительно - Eu и Dy.

15. Смешанный оксид алюмината стронция по одному или более из пп. 9-14, отличающийся тем, что смешанный оксид алюмината стронция может быть получен способом по любому из пп. 2-8.