TWI262822B - Method for enabling alumina have high specific surface after treatment at high temperature - Google Patents

Description

1262822 發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種使高溫處理後之氧化鋁具有高比表面 積之方法，特別是指一種可以提升高溫處理後氧化鋁的比表面 積之方法，化合物以共沈法獲得，經高溫處理而緻密化，藉由 酸處理之方式，大幅提升氧化鋁之比表面積。 【先前技術】 氧化銘是一種常見的觸媒擔體，但它在經過1〇〇〇它以上 的高溫處理後，比表面積會大幅降至30m2 /g以下，此點對於 觸媒擔體而言’是-個極大的缺點，因為擔體的表面積越大， 代表所能提供反應物反應的區域越大，過小的表面積會導致觸 媒反應的活性急遽下降，例如汽機車觸媒轉化韻三向觸媒之 擔體’必财高溫下騎職崎低其鱗脹雜及提升盆機 械強度，但高溫贱後龍之比表_卻急遽降低，必須再另 外浸鍍-層高比表面積之物質才適合做為觸媒之擔體，但浸錄 層在經長__作下料脫落，導朗·性降低，因此如 =在，的重量下，提高氧灿（擔體）之高比表面積而不 再使用浸鑛層顯然有其必要性。 【發明内容】 紹具有高比表面積之方 本發明係一種使高溫處理後之氧化 法，其方法為：

A B 利用共沈法以獲得鈣鋁複合 將触複合氧化物進行高溫 氧化物； 處理，以漸升溫方式加熱 1262822 至可令鈣鋁複合氧化物緻密化之溫度並停留一定時 間； C將!弓!呂複合氧化物置於酸液環境中進行酸處理，使其 充分與酸性溶液作用以除去鈣； D、獲彳于向比表面積之氧化|呂。 本發明可達成之功效： 1·，明所製造出之氧化!g，在固定重量下，具有高比表 I面積，回比表面積的氧化鋁將更適合作為觸媒擔體。 2·本發明在處理的過程中，施以不同之處理條件，例如酸 處理時間、酸處理溫度、酸處理均勻度等，可以獲得不同比表 面積之氧化鋁，處理時之條件參數可視實際需求而變化。 3·本發明所使用之酸處理手段，其成本低廉，具有經濟 效益。 【實施方式】 本發明包括有下列步驟： 丨 A、利用共沈法以獲得鈣鋁複合氧化物：該共沈法係為一 種獲得一種以上金屬元素複合氧化物之使用方法，係將混合的 金屬鹽溶液添加沉澱劑，在各成分均一混合後，得到沉澱物再 經熱分解而製得微小粉體的方法。 B、將鈣鋁複合氧化物進行高溫處理··其處理條件係以逐 漸升溫（例如每分鐘1〇。〇的方式升溫至高溫狀態（例如 1200°C)，使硼鋁複合氧化物緻密化，並於該高溫狀態下停留 一定時間（例如1小時）。 1262822 ^ c、將鈣鋁複合氧化物進行酸處理：其係將鈣鋁複合氧化 物置入n·生’谷液（例如罐酸水溶液），工作溫度則介於室溫 與酸性溶液彿點之間（例如25。0100。〇，為求娜複合氧化 物與液充分作用，可以輔助施以授拌，酸處理之時間視 工作溫度而定，可介於G. 5小時至1GG小時之間。 D.獲得高比表面積之鈣鋁複合氧化物。 &惟上述各步驟中，有_步驟中之逐漸升溫條件、高溫狀 • 態、高溫狀態下之停留時間，以及c步驟中有關酸處理之工作溫 度及酸處理之時間等，所列舉之參數僅為可行實施例之一，並 非本發明之唯一手段。 上述A步驟之共沈法，其可以是但不限於下列步驟： • a•將硝k銘、硝酸銘分別溶於蒸館水中，其中藥品與蒸餾 ' 水之比例分別為1克硝酸鋁/2毫升水、丨克硝酸鋁/2毫升水，、、'此 —者為酸液。 b·用等體積之蒸餾水稀釋氨水作為鹼液。 • c·依照樣品之需要計算所需酸液量，並授拌混合至一容琴 中。 。 d·將鹼液倒入混合酸液中直至混合溶液pH值等於8· 〇〇。 e·攪拌6小時，於攪拌過程中適時滴加氨水至混合溶液 中，使其PH值維持在8· 00±0· 02，在此過程中鋁及鈣會產生乓 沈溪又形成懸淨膠液。 f·將步驟e ·之懸淨膠液過濾後再進行三次的水洗〜過 濾，可得白色濾餅。 ^262822 g·將濾餅於120°C烘乾12小時。 h·將步驟g·之樣品研磨成粉後擠壓成形。 依知上述步驟即可製備不同紹/舞莫耳數比之侧紹複合氧 化物。 為證實本發明上述實施例中之製造步驟，確實具有功效， 故進行不同處理條件的樣品實驗測試，其所產生之比表面積 (m /g)實驗結果如下表所示：

其中該樣本甲係置入90°C的硝酸溶液中攪拌〇· 5小時· 樣本乙則置入70°C的硝酸溶液中攪拌2小時；樣本丙則為置 入25°C的顧溶液中勝8小時；樣本丁為未施以酸處理之 樣品；戊則為未添加|弓且未施以酸處理之樣品。 8 1262822 由上表中所列出經酸處理後之樣本甲、乙、丙及未經酸處 理之樣本丁的比表面積之比較，可明顯的看出經過酸處理的樣 本甲、乙、丙，其微孔表面積較未經過酸處理之樣本丁，大幅 提升了 78 134倍左右，且外部（External)比表面積也增加到 2· 3 5· 1仡，因此經過酸處理後的樣本甲、乙、丙的總比表面 積，均遠大於未經酸處理樣本丁的總比表面積，亦遠大於未添 加耻未經酸處理的樣本戊，此點證實了製備時添蝴及高溫 φ處理後輯酸處理，㈣於提昇高溫處理後氧驗之比表面 積。 取第二組不同之樣本，使其鋁/鈣—0，結果如下表： 樣本 甲二 乙二 丙二 丁二 戊二 鋁/鈣 銘/約=10 1呂/#5=1〇 鋁/鈣=10 鋁/转=10 氧化鋁 煅燒溫度 1200°C 1200°c ——^~__ 1200°C 1200°C 1200°C 酸處理 有 有 有 無 益 酸處理溫度 90 °C 70 °C 25 °C 酸處理時間 0.5小時 2小時 ------ 8小時 微孔比表面積 25.68 31.96 —---- 18.45 0.65 0.47 外部比表面積 15.40 27.86 ---- 14.63 4.62 4.11 總比表面積 一 " 1—---~ (Β.Ε.Τ.) 41.08 59.82 — 33.08 5.27 4.58 9 1262822 二、己二、丙二及未 可明I員的看出無論在 、乙二與丙二，其微 均遠大於未 處理之樣品戊， 由上表中所列出經酸處理後之樣本甲 經酸處理之樣本丁二的比表面積之比較， 90°C或25t的酸處理環境下，樣本甲二 孔比表面積、外部比表面積無__ 理樣本丁二，亦遠大於去夭Λ ^ 均m大於未經酸處 k大於未杨取未經馳、、 【圖式簡單說明】 益 【主要元件符號說明】

Claims (1)

1262822 、申請專利範圍 1. 種使高溫處理後之氧化紹具有高比表面 括有下列步驟： 積之方法，包 A、利用共沈法獲得鈣鋁複合氧化物，· β、將舞鋪合物進行高溫處理，以漸升溫方式加熱 =可令触複合氧化物緻密化之溫度並停留—定時 C、 將触複合氧化物置於酸㈣境巾進行酸處理，使其 充分與酸性溶液作用以脫去鈣； 八 D、 獲仟尚比表面積之氧化|呂。 如申請專利範圍第工項所述使高溫處理後之氧化銘具有 回面積之綠，其中，軸複合減物進行高溫處理之處 理條件係贿分賴。G的升溫速度升溫至丨細。g 停留1小時。 H皿度下 ▲ 3.如中請專利範圍第i項所述使高溫處理後之氧化結且有 南比表面積之方法，其中，該酸液環境係為硝，酸溶液。 4. 如申請專利範圍第1項所述使高溫處理後之氧化銘且右 5表面積之綠，射，_複合氧化物置在酸液環境j 行酸處理係可另施予搜拌。 5. 如申請專利範圍第1項所述使高溫處理後之氧化銘且右 高比表面積之綠，其巾_共沈法獲辟域合氧化物之製 造步驟’係包括有： a.將確酸紹、鑛分別溶於蒸館水中，其中藥品與蒸餾 11 1262822 水之比例分別為1克硝酸鋁/2毫升水、1克硝酸鈣/2毫 升水’此二者混合後為酸液； b·用等體積之蒸餾水稀釋氨水作為鹼液； c•依照樣品之需要計算所需酸液量，並攪拌混合至一容 器中； d•將鹼液倒入混合酸液中直至混合溶液pH值等於8. 〇〇 ; e•攪拌6小時，於攪拌過程中適時滴加氨水至混合溶液 中’使其PH值維持在8· 00±0· 02。在此過程中銘及棚會 產生共沈澱形成懸淨膠液； f·將步驟e之懸淨膠液過濾後再進行三次的水洗及過 濾，可得白色濾餅； §·將濾餅於120°C烘乾12小時； h·將步驟g之樣品研磨成粉後擠壓成形。

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