專利名稱：一種納米氧化鋁及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米氧化鋁及其制備方法，具體地說涉及一種單分散的納米γ-氧化鋁的制備方法。
背景技術(shù)：
納米氧化鋁是一種粒徑為1～100nm的超微顆粒，具有強(qiáng)的體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，在光、電、熱力學(xué)和化學(xué)反應(yīng)等許多方面表現(xiàn)出一系列的優(yōu)異性能，廣泛用作精細(xì)陶瓷、復(fù)合材料、熒光材料、濕敏性傳感器、紅外吸收材料及催化材料。γ-氧化鋁是廣泛用于催化劑的載體材料。將γ-氧化鋁制備成納米粒子，催化劑的性質(zhì)會(huì)發(fā)生很大的改變。
目前納米氧化鋁的制備方法可歸納為固相法、氣相法和液相法。液相法有沉淀法和溶膠-凝膠法及相轉(zhuǎn)移法。CN1122772A公開了用烷醇鋁溶膠-凝膠法制備細(xì)粒氧化鋁的方法，這種方法的缺點(diǎn)是原料的價(jià)格較高。CN1030066C也公開了用低碳醇鋁水解的方法，得到的氧化鋁的粒徑較大，不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種成本低、氧化鋁純度高且產(chǎn)率高的單分散納米氧化鋁的制備方法，特別是用于作催化劑載體的單分散納米級(jí)γ-氧化鋁的制備方法。
發(fā)明人經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，熔融無機(jī)鋁鹽能增溶于烴類組分和油包水型表面活性劑的混合物中，形成油包熔融鹽的超增溶納米膠團(tuán)，用納米膠團(tuán)來控制反應(yīng)，使無機(jī)鋁鹽和沉淀劑的反應(yīng)、老化過程均在納米膠團(tuán)內(nèi)進(jìn)行，從而產(chǎn)生納米氫氧化鋁凝膠。
基于上述構(gòu)思，本發(fā)明制備納米氧化鋁的方法，包括如下步驟(1)將烴類組分和VB值小于1的表面活性劑混合均勻；(2)納米氫氧化鋁凝膠由以下方法之一制得方法一熔融的無機(jī)鋁鹽緩慢加入到步驟(1)所得的混合物中，混合至形成均勻膠體；然后加入沉淀劑，在50～120℃溫度下進(jìn)行中和成膠，然后老化，得到納米氫氧化鋁凝膠；方法二將熔融的無機(jī)鋁鹽緩慢加入步驟(1)所得的混合物中，混合至形成均勻膠體；在密閉條件下，在氨臨界溫度以下，一般為30℃～氨臨界溫度，加入沉淀劑液氨，在30～200℃溫度下進(jìn)行中和成膠，然后老化，得到納米氫氧化鋁凝膠；方法三使用沉淀劑與無機(jī)鋁鹽混合均勻后加熱熔融，緩慢加入到步驟(1)所得的混合物中，混合至形成均勻膠體；在密閉的條件下，將所得到的混合物于70～200℃溫度下進(jìn)行均勻沉淀，反應(yīng)時(shí)間4～8小時(shí)，然后老化，得到納米氫氧化鋁凝膠；(3)將步驟(2)所得的納米氫氧化鋁凝膠進(jìn)行焙燒后，得到納米氧化鋁；以步驟(2)所得到的混合物的重量為基準(zhǔn)，無機(jī)鋁鹽(干基)、沉淀劑和水用量為60.0wt％～95.0wt％，優(yōu)選為85.0wt％～95.0wt％，水與鋁原子的摩爾比為3～15∶1，優(yōu)選為3～10∶1，鋁原子和沉淀劑的摩爾比為1∶0.9～5，優(yōu)選為1∶1.2～3；表面活性劑的用量為0.1wt％～8.0wt％，較好是0.5wt％～4.0wt％，最好是0.8wt％～2.0wt％；烴類組分的用量為3.0wt％～32.0wt％，較好是3.0wt％～15.0wt％，最好是4.0wt％～8.0wt％；其中水可以在步驟(1)和/或步驟(2)中以結(jié)晶水和/或游離水形式加入。
本發(fā)明中，水的主要作用是作為一種反應(yīng)物參與反應(yīng)，使鋁鹽與沉淀劑反應(yīng)生成氫氧化鋁。此外，無機(jī)鋁鹽在熔融過程中加入水，還可起到降低熔點(diǎn)的作用。水可采用下述一種或多種方式加入a、在步驟(1)中加入水，b、在步驟(2)中采用含結(jié)晶水的無機(jī)鋁鹽的形式加入，c、在無機(jī)鋁鹽熔融過程中加入水。水的加入方式不限于上述方式，比如方法一可以采用沉淀劑水溶液，方法一、方法二中還可以在無機(jī)鋁鹽與步驟(1)所得的混合物形成均勻膠體的過程中加入或者在形成均勻膠體后加入，方法三也可以在無機(jī)鋁鹽和沉淀劑共熔物與步驟(1)所得的混合物形成均勻膠體的過程中或者在形成均勻膠體后加入等等。方法一最好是采用沉淀劑水溶液，以及含結(jié)晶水的無機(jī)鋁鹽和/或在無機(jī)鋁鹽熔融過程中加入水；方法二和方法三最好是采用含結(jié)晶水的無機(jī)鋁鹽和/或在無機(jī)鋁鹽熔融過程中加入水。
本發(fā)明中所用的無機(jī)鋁鹽來自于無水或含結(jié)晶水的硝酸鋁、氯化鋁和硫酸鋁中的一種或多種。
步驟(1)中所述的表面活性劑為VB值小于1的油包水型表面活性劑，選自SP-40、SP-60、SP-65、SP-80、SP-85、M-201、脂肪酸單甘酯及二甘酯、乙二醇單硬脂酸酯、一縮二乙二醇單硬脂酸酯、丙烯乙二醇單十二烷基酯、聚異丁烯基馬來酸酐多元醇酯、醇胺酯類乳化劑和丁二酰亞胺類乳化劑的一種或多種混合物。有關(guān)VB值概念的請(qǐng)參考本專利人發(fā)表于Journal ofcolloid and interface science 2002年第四期的《A Study of Identifying EmulsionType of Surfactant--Volume Balance Value》。
步驟(1)所使用的烴類組分選自常三線餾分油、減壓餾分油、減壓蠟膏、渣油蠟膏、脫瀝青油、植物油、動(dòng)物油的一種或多種。其中減壓餾分油為減一線餾分油、減二線餾分油、減三線餾分油、減四線餾分油的脫蠟或含蠟餾分油的一種或多種，可以來自于石蠟基、中間基或環(huán)烷基原油；減壓蠟膏為減一線餾分油、減二線餾分油、減三線餾分油、減四線餾分油中的一種或多種得到的蠟膏，如可以是減二線蠟膏、減三線蠟膏、減四線蠟膏及其混合物；渣油蠟膏是輕脫瀝青油和/或重脫瀝青的蠟膏；脫瀝青油為輕脫瀝青油和/或重脫瀝青油。植物油為豆油、花生油、菜子油、蓖麻油、葵花子油、椰子油和棕櫚油中的一種或多種；動(dòng)物油為牛油、羊油和豬油中的一種或多種。
步驟(1)中烴類組分和表面活性劑的混合物中還可以加入助表面活性劑，以步驟(2)所得混合物的重量為基準(zhǔn)，助表面活性劑的用量為0wt％～2.0wt％，較好是0.1wt％～1.0wt％，最好是0.1wt％～0.5wt％。
所述的助表面活性劑為石油磺酸鈉、石油磺酸鈣、石油磺酸鋇、硬脂酸鈉、油酸鈉、硬脂酸鉀、油酸鉀、卵磷脂、磷酸脂、脂肪醇聚氧乙烯醚(10)、脂肪酸聚氧乙烯醚(15)、烷基酚聚氧乙烯醚(7)、脂肪胺聚氧乙烯醚(15)、聚乙二醇(400)、妥爾油酰胺、十二烷基磺酸鈉和十二烷基醇酰磷酸酯中的一種或多種。
本發(fā)明中，為了得到更純的氧化鋁，也可將步驟(2)所得的納米氫氧化鋁凝膠經(jīng)洗滌至陰離子重量濃度小于0.5％，并經(jīng)80～110℃烘干5～24小時(shí)后，再經(jīng)步驟(3)，得到納米氧化鋁。所述的洗滌一般采用水洗滌就能達(dá)到要求，優(yōu)選為采用乙醇洗滌1-3次，再用水洗滌，其中的水最好采用蒸餾水或去離子水。
本發(fā)明中，將無機(jī)鋁鹽加熱至熔融，或者無機(jī)鋁鹽與沉淀劑混合均勻后加熱至熔融的溫度為50～120℃，步驟(1)所得的烴類組分和表面活性劑的混合物優(yōu)選加熱至30～120℃，最好加熱至無機(jī)鋁鹽的熔融溫度±20℃。
本發(fā)明可根據(jù)需要，采用不同的焙燒溫度處理，從而得到不同類型的氧化鋁，優(yōu)選為經(jīng)350～650℃焙燒4～10小時(shí)，得到納米γ-氧化鋁。
步驟(2)中所述的老化一般是在成膠溫度和壓力下老化0～30小時(shí)，方法一最佳的老化時(shí)間為0.5～3小時(shí)，方法二最佳的老化時(shí)間為0.5～3小時(shí)，方法三最佳的老化時(shí)間為5～30小時(shí)。
本發(fā)明所得的納米γ-氧化鋁的性質(zhì)如下平均粒徑5-100nm，優(yōu)選為7-30nm，比表面200～400m2/g，孔容0.2～1.1ml/g，平均孔徑2～30nm。本發(fā)明中的表面積和孔結(jié)構(gòu)是用美國(guó)ASAP2400型低溫液氮吸附儀，通過BET方法計(jì)算得到。其中的平均粒徑是用透射電鏡(TEM)測(cè)得的平均直徑。
本發(fā)明方法制備納米γ-氧化鋁具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明方法是利用油包熔融鹽的高內(nèi)相分散體系的性質(zhì)，該體系是超增溶膠團(tuán)，鋁鹽與沉淀劑反應(yīng)所生成的氫氧化物被限制在膠團(tuán)內(nèi)進(jìn)行原位合成，從而避免了氧化物粒徑的增大，得到的納米氫氧化鋁凝膠粒徑分布范圍窄。
2、本發(fā)明方法中無機(jī)鋁鹽用量大，納米氧化物的產(chǎn)率高，純度高，而所用的表面活性劑及烴類組分用量小，成本低。
3、對(duì)氧化鋁的純度要求不是特別高的情況下，可采用直接焙燒法，降低成本。
4、本發(fā)明方法中最顯著的特點(diǎn)是體系在需水量很少的情況下制備納米γ-氧化鋁。
5、本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單，可以進(jìn)行大批量工業(yè)生產(chǎn)。


圖1為實(shí)施例10所得的納米氧化鋁的透射電鏡圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明中，納米氫氧化鋁凝膠的具體制備方法如下。
方法一A、在常壓下，將無機(jī)鋁鹽加熱至熔融，一般為50～120℃，緩慢加入到預(yù)先加熱至30～120℃的步驟(1)所得的混合物中，混合至形成均勻膠體，一般混合時(shí)間為1～60分鐘，較好為5～30分鐘，最好為10～20分鐘；B、向步驟A的混合物中緩慢加入沉淀劑，在50～120℃溫度下進(jìn)行中和成膠，然后老化0.5～3小時(shí)，得到納米氫氧化鋁凝膠；其中所用的沉淀劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸銨、碳酸氫銨和氨中的一種或多種，該沉淀劑以水溶液形式加入，優(yōu)選為飽和或過飽和的水溶液，最好采用氨，以飽和氨水形式加入。
方法二A、將無機(jī)鋁鹽加熱至熔融，一般為50～120℃，緩慢加入預(yù)先加熱至30～120℃的步驟(1)所得的混合物中，混合至形成均勻膠體，一般混合時(shí)間為1～60分鐘，較好為5～30分鐘，最好為10～20分鐘；B、在密閉條件下，在氨臨界溫度以下通入沉淀劑液氨，在30～200℃溫度下進(jìn)行中和成膠，然后恒溫恒壓0.5～3小時(shí)，得到納米氫氧化鋁凝膠。
方法三A、使用沉淀劑與無機(jī)鋁鹽混合均勻后加熱至50～120℃熔融，緩慢加入到預(yù)先加熱至30～120℃的步驟(1)所得的混合物中，混合形成均勻的膠體；其中所用的沉淀劑為碳酸銨、碳酸氫銨、尿素、六次甲基四胺和檸檬酸銨中的一種或多種，優(yōu)選為尿素、六次甲基四胺和檸檬酸銨的一種或多種。
B、在密閉的條件下，將步驟A中所得到的混合物于70～200℃溫度下進(jìn)行均勻沉淀，反應(yīng)時(shí)間4～8小時(shí)，然后老化5～30小時(shí)，得到納米氫氧化鋁凝膠。
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明實(shí)施例中所用的烴類組分采自蘭州石油化工總廠，其性質(zhì)見表1。
表1烴類組分的性質(zhì)

實(shí)施例1～14所得產(chǎn)品的性質(zhì)見表1、表2和表3。其中，T-154是雙掛丁二酰亞胺，產(chǎn)自錦州石化總廠。OP-4是壬基酚聚氧乙烯醚(4)。
實(shí)施例1將50g減三線脫蠟油和10g SP-80混合，80℃加熱溶解，混合均勻；將700g九水合硝酸鋁加熱至80℃熔融，緩慢加入上述混合物中，混合20分鐘形成均勻超增溶膠體。滴加20℃飽和氨水240g，老化3小時(shí)，得到納米氫氧化鋁凝膠。氫氧化鋁凝膠經(jīng)550℃焙燒8小時(shí)，即得本實(shí)施例納米γ-氧化鋁。
實(shí)施例2將10g減四線油、20g減一線油、2g減二線蠟膏、13g渣油蠟膏、8gSP-80、2g OP-4和2g M-201混合，100℃加熱溶解，混合均勻；將820g九水合硝酸鋁加熱至100℃熔融，緩慢加入上述混合物中，混合30分鐘形成均勻超增溶膠體。在密閉反應(yīng)器中，向超增溶膠體中加入50℃ 123g液氨，在180℃反應(yīng)2小時(shí)，得到納米氫氧化鋁凝膠。氫氧化鋁凝膠經(jīng)600℃焙燒8小時(shí)，即本實(shí)施例納米γ-氧化鋁。
實(shí)施例3將57g常三線油、3g脂肪酸單甘酯、10g聚異丁烯基馬來酸二甘醇酯和1g妥爾油酰胺在100℃加熱溶解混合均勻；將613g氯化鋁、367g尿素和355g水混合加熱至120℃熔融，緩慢加入上述混合物中，混合20分鐘形成均勻超增溶膠體。密閉反應(yīng)器，在200℃反應(yīng)4小時(shí)，老化10小時(shí)得到納米氫氧化鋁凝膠。氫氧化鋁凝膠經(jīng)650℃焙燒4小時(shí)，即本實(shí)施例納米γ-氧化鋁。
實(shí)施例4將100g減三線脫蠟油、23g減四線蠟膏、53g輕脫瀝青油、18g聚異丁烯基馬來酸二甘醇酯和6g石油磺酸鈣混合，80℃加熱溶解，混合均勻；將500g十八水合硫酸鋁加熱至80℃熔融，緩慢加入上述混合物中，混合20分鐘形成均勻超增溶膠體。將190g碳酸銨溶解在110g水中，并加入上述超增溶膠體中，老化3小時(shí)，得到納米氫氧化鋁凝膠。氫氧化鋁凝膠經(jīng)550℃焙燒8小時(shí)，即得本實(shí)施例納米γ-氧化鋁。
實(shí)施例5將146g減三線脫蠟油、70g聚異丁烯基馬來酸三乙醇胺酯在100℃加熱溶解混合均勻；將460g九水硝酸鋁、324g檸檬酸銨混合加熱至120℃熔融，緩慢加入上述混合物中，混合20分鐘形成均勻超增溶膠體。密閉反應(yīng)器，在200℃反應(yīng)4小時(shí)，老化10小時(shí)得到納米氫氧化鋁凝膠。氫氧化鋁凝膠經(jīng)650℃焙燒4小時(shí)，即本實(shí)施例納米γ-氧化鋁。
實(shí)施例6將107g減三線蠟膏、214g羊油、1gSP-40、3g脂肪酸單甘酯和1g妥爾油酰胺混合，100℃加熱溶解，混合均勻；將375g九水合硝酸鋁、132g氯化鋁和50g水加熱至100℃熔融，緩慢加入上述混合物中，混合30分鐘形成均勻超增溶膠體。在密閉反應(yīng)器中，向超增溶膠體中加入50℃117g液氨，在180℃反應(yīng)2小時(shí)，得到納米氫氧化鋁凝膠。氫氧化鋁凝膠經(jīng)600℃焙燒8小時(shí)，即本實(shí)施例納米γ-氧化鋁。
實(shí)施例7將70g減四線油、110g花生油、15g聚異丁烯基馬來酸二甘醇酯和30gT-154在100℃加熱溶解混合均勻；將270g九水合硝酸鋁、284g十八水合硫酸鋁和221g六次甲基四胺混合加熱至120℃熔融，緩慢加入上述混合物中，混合20分鐘形成均勻超增溶膠體。密閉反應(yīng)器，在200℃反應(yīng)4小時(shí)，老化10小時(shí)得到納米氫氧化鋁凝膠。氫氧化鋁凝膠經(jīng)650℃焙燒4小時(shí)，即本實(shí)施例納米γ-氧化鋁。
實(shí)施例8由實(shí)施例1得到的納米氫氧化鋁凝膠，用200ml乙醇洗滌一次，用200ml蒸餾水洗滌三次，經(jīng)100℃烘干，在250℃焙燒2小時(shí)，550℃焙燒8小時(shí)，即本實(shí)施例的納米γ-氧化鋁。
實(shí)施例9
由實(shí)施例2得到的納米氫氧化鋁凝膠，用實(shí)施例9的方法，即本實(shí)施例的納米γ-氧化鋁。
實(shí)施例10由實(shí)施例3得到的納米氫氧化鋁凝膠，用實(shí)施例9的方法，即本實(shí)施例的納米γ-氧化鋁。
實(shí)施例11由實(shí)施例4得到的納米氫氧化鋁凝膠，用實(shí)施例9方法，即本實(shí)施例的納米γ-氧化鋁。
實(shí)施例12由實(shí)施例5得到的納米氫氧化鋁凝膠，用實(shí)施例9方法，即本實(shí)施例的納米γ-氧化鋁。
實(shí)施例13由實(shí)施例6得到的納米氫氧化鋁凝膠，用實(shí)施例9方法，即本實(shí)施例的納米γ-氧化鋁。
實(shí)施例14由實(shí)施例7得到的納米氫氧化鋁凝膠，用實(shí)施例9方法，即本實(shí)施例的納米γ-氧化鋁。
表2實(shí)施例1～4的組成及性能

表3實(shí)施例5～7的組成及性能

表4實(shí)施例8～14所得氧化鋁的性質(zhì)

權(quán)利要求
1.一種納米氧化鋁的制備方法，包括如下步驟(1)將烴類組分和VB值小于1的表面活性劑混合均勻；(2)納米氫氧化鋁凝膠由以下方法之一制得方法一熔融的無機(jī)鋁鹽緩慢加入到步驟(1)所得的混合物中，混合至形成均勻膠體；然后加入沉淀劑，在50～120℃溫度下進(jìn)行中和成膠，然后老化0～30小時(shí)，得到納米氫氧化鋁凝膠；方法二將熔融的無機(jī)鋁鹽緩慢加入步驟(1)所得的混合物中，混合至形成均勻膠體；在密閉條件下，在氨臨界溫度以下通入沉淀劑液氨，在30～200℃溫度下進(jìn)行中和成膠，然后老化0～30小時(shí)，得到納米氫氧化鋁凝膠；方法三使用沉淀劑與無機(jī)鋁鹽混合均勻后加熱熔融，緩慢加入到步驟(1)所得的混合物中，混合至形成均勻膠體；在密閉的條件下，將所得到的混合物于70～200℃溫度下進(jìn)行均勻沉淀中和成膠，成膠時(shí)間4～8小時(shí)，然后老化0～30小時(shí)，得到納米氫氧化鋁凝膠；(3)將步驟(2)所得的納米氫氧化鋁凝膠進(jìn)行焙燒后，得到納米氧化鋁；其中水在步驟(1)和/或步驟(2)中以結(jié)晶水和/或游離水形式加入；以步驟(2)所得到的混合物的重量為基準(zhǔn)，無機(jī)鋁鹽(干基)、沉淀劑和水用量為60wt％～95wt％，水與鋁原子的摩爾比為3～15∶1，鋁原子和沉淀劑的摩爾比為1∶0.9～5；表面活性劑的用量為0.1wt％～8wt％；烴類組分的用量為3wt％～32wt％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于以步驟(2)所得到的混合物的重量為基準(zhǔn)，無機(jī)鋁鹽(干基)、沉淀劑和水的用量為85wt％～95wt％，水與鋁原子的摩爾比為3～10∶1，表面活性劑的含量為0.5wt％～4wt％；烴類組分的用量為3wt％～15wt％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于以步驟(2)所得到的混合物為基準(zhǔn)，表面活性劑的含量為0.8wt％～2wt％；烴類組分的用量為4wt％～8wt％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的水采用下述一種或多種方式加入a、在步驟(1)中加入水，b、在步驟(2)中采用含結(jié)晶水的無機(jī)鋁鹽的形式加入，c、在無機(jī)鋁鹽熔融過程中加入水，d、與步驟(1)所得的混合物形成均勻膠體的過程中加入或者在形成均勻膠體后加入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的水，方法一是采用沉淀劑水溶液，以及含結(jié)晶水的無機(jī)鋁鹽和/或在無機(jī)鋁鹽熔融過程中加入水；方法二和方法三是采用含結(jié)晶水的無機(jī)鋁鹽和/或在無機(jī)鋁鹽熔融過程中加入水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(2)中所用的無機(jī)鋁鹽來自于無水或含結(jié)晶水的硝酸鋁、氯化鋁和硫酸鋁中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述的表面活性劑選自SP-40、SP-60、SP-65、SP-80、SP-85、M-201、脂肪酸單甘酯及二甘酯、乙二醇單硬脂酸酯、一縮二乙二醇單硬脂酸酯、丙烯乙二醇單十二烷基酯、聚異丁烯基馬來酸多元醇酯、聚異丁烯基馬來酸醇胺酯類乳化劑和丁二酰亞胺類乳化劑的一種或多種混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(1)所使用的烴類組分選自常三線餾分油、減壓餾分油、減壓蠟膏、渣油蠟膏、脫瀝青油、植物油、動(dòng)物油的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于所述的減壓餾分油為減一線餾分油、減二線餾分油、減三線餾分油、減四線餾分油的脫蠟或含蠟餾分油的一種或多種；減壓蠟膏為減一線餾分油、減二線餾分油、減三線餾分油、減四線餾分油中的一種或多種得到的蠟膏；渣油蠟膏是輕脫瀝青油和/或重脫瀝青的蠟膏；脫瀝青油為輕脫瀝青油和/或重脫瀝青油；植物油為豆油、花生油、菜子油、蓖麻油、葵花子油、椰子油和棕櫚油中的一種或多種；動(dòng)物油為牛油、羊油和豬油中的一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(2)中，方法一所用的沉淀劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸銨、碳酸氫銨和氨中的一種或多種，以水溶液形式加入；方法三所用的沉淀劑為碳酸銨、碳酸氫銨、尿素、六次甲基四胺和檸檬酸銨中的一種或多種。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(2)中，方法一所用的沉淀劑以飽和或過飽和水溶液形式加入；方法三所用沉淀劑為尿素、六次甲基四胺和檸檬酸胺的一種或多種。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于步驟(2)中，方法一所用的沉淀劑是氨，以飽和氨水形式加入。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(1)中烴類組分和表面活性劑的混合物中加入助表面活性劑，以步驟(2)所得混合物的重量為基準(zhǔn)，助表面活性劑的用量為0.1wt％～2.0wt％。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制備方法，其特征在于以步驟(2)所得到的混合物的重量為基準(zhǔn)，助表面活性劑的用量為0.2wt％～1.5wt％。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制備方法，其特征在于所述的助表面活性劑為石油磺酸鈉、石油磺酸鈣、石油磺酸鋇、硬脂酸鈉、油酸鈉、硬脂酸鉀、油酸鉀、卵磷脂、磷酸脂、脂肪醇聚氧乙烯醚(10)、脂肪酸聚氧乙烯醚(15)、烷基酚聚氧乙烯醚(7)、脂肪胺聚氧乙烯醚(15)、聚乙二醇(400)、妥爾油酰胺、十二烷基磺酸鈉和十二烷基醇酰磷酸酯中的一種或多種。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于將步驟(2)所得的納米氫氧化鋁凝膠經(jīng)洗滌至陰離子重量濃度小于0.5％，并經(jīng)80～110℃烘干5～24小時(shí)后，再經(jīng)步驟(3)，得到納米氧化鋁。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制備方法，其特征在于所述的洗滌是先采用有機(jī)溶劑洗滌0-3次，再用水洗滌，其中所用的溶劑為乙醇或丙酮。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(2)中，方法一和方法二中無機(jī)鋁鹽的熔融溫度為50～120℃，方法三中無機(jī)鋁鹽與沉淀劑的熔融溫度為50～120℃。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(1)所得烴類組分和表面活性劑的混合物加熱至30～120℃。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的制備方法，其特征在于步驟(1)所得烴類組分和表面活性劑的混合物加熱至無機(jī)鋁鹽或者無機(jī)鋁鹽與沉淀劑的熔融溫度±20℃。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(2)中，方法一的老化時(shí)間為0.5～3小時(shí)，方法二的老化時(shí)間為0.5～3小時(shí)，方法三的老化時(shí)間為5～30小時(shí)。
22.根據(jù)權(quán)利要求1或14所述的制備方法，其特征在于步驟(3)所述的焙燒條件為經(jīng)350～650℃焙燒4～10小時(shí)，得到納米γ-氧化鋁。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的制備方法，其特征在于所得納米γ-氧化鋁的性質(zhì)如下平均粒徑5-100nm，比表面200～400m2/g，孔容0.2～1.1ml/g，平均孔徑2～30nm。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的制備方法，其特征在于所得納米γ-氧化鋁的性質(zhì)如下平均粒徑為7-30nm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米氧化鋁的制備方法。該方法是將熔融的無機(jī)鋁鹽增溶于烴類組分和表面活性劑的混合物中，形成油包熔融鹽的超增溶膠團(tuán)，使膠團(tuán)中的熔融鹽與沉淀劑反應(yīng)所生成的氫氧化鋁被限制在膠團(tuán)內(nèi)，從而避免了氧化鋁粒徑的增大，粒徑分布范圍窄。本發(fā)明方法所得的納米氧化鋁產(chǎn)品產(chǎn)率高，純度高，而所用的表面活性劑及烴類組分用量小，成本低。該方法工藝簡(jiǎn)單，可以進(jìn)行大批量工業(yè)生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C01F7/30GK1865147SQ20051004648
公開日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2005年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月18日
發(fā)明者王鼎聰, 孫萬付 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院