一種有序介孔氧化鋁負載銅催化劑的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種有序介孔氧化鋁負載銅催化劑的制備方法，屬于化學催化材料及 合成領域。
【背景技術】
[0002] 20世紀90年代MCM-41系列介孔分子篩的合成開辟了多孔材料合成的新領域。有 序介孔氧化鋁作為一種重要的非硅基介孔材料，其比表面積大，孔徑在2?50nm之間，孔徑 分布較窄，且孔道大小均勻、形狀有序，是一種新型納米結構材料。目前，以有序介孔氧化鋁 為載體，以金屬為活性中心制備負載型催化劑已取得了一定的研宄成果。在氧化鋁負載的 金屬氧化物中，由于Cu具有較高的NO還原活性，來源豐富，而且以Cu為活性組分的催化劑 易于制備，具有一定的工業化前景，所以銅系催化劑成為人們研宄的熱點。
[0003] 目前制備氧化鋁負載銅催化劑的方法主要包括共沉淀法，溶膠-凝膠法及嫁接的 方法等，但上述方法制備的催化劑均為無序結構，且比表面積和孔體積較低。

【發明內容】

[0004] 針對現有制備方法所制備的氧化鋁負載銅催化劑均為無序結構，且比表面積和孔 容較低的問題，本發明的目的是提供一種氧化鋁負載銅催化劑的制備方法，所述方法簡單， 操作簡便；制備的氧化鋁負載銅催化劑孔道結構高度有序，具有優異的降解活性、選擇性及 穩定性。
[0005] 本發明的目的由以下技術方案實現：
[0006] 一種氧化鋁負載銅催化劑的制備方法，所述方法具體步驟如下：
[0007] 將模板劑溶解于乙醇中，混合均勻，得到溶液a;向所述溶液a中加入鹽酸和檸檬 酸，攪拌4h，得到溶液b;在攪拌下向所述溶液b中加入異丙醇鋁和三水合硝酸銅，繼續攪拌 24h，烘干，焙燒，得到固體粉末1，所述固體粉末1即為本發明所述催化劑；
[0008] 其中，所述模板劑優選三嵌段共聚物F127 (E01Q6P07(lE01Q6);
[0009] 100mL乙醇中模板劑的添加量優選18g，鹽酸的添加量優選10g，檸檬酸的添加量 優選5g，異丙醇鋁的添加量優選20. 84g;
[0010] 三水合硝酸銅中銅原子與異丙醇鋁中鋁原子的原子比優選0. 01?0. 2 ;
[0011] 烘干溫度優選60 °C;
[0012] 焙燒優選采用管式馬弗爐，焙燒參數優選溫度400?700 °C，升溫速率1°C/min，焙 燒時間為l〇h;
[0013] 有益效果
[0014] (1)本發明所述方法制備的有序介孔氧化錯材料負載銅催化劑具有尚度有序的介 孔結構，介孔孔徑為1. 09?6. 94nm;
[0015] (2)本發明所述方法制備的有序介孔氧化鋁材料負載銅催化劑具有較高的比表面 積和孔容，比表面積高達425. 60m2/g，孔容高達0. 5732cm3/g;
[0016] (3)本發明所述方法簡單，操作簡便。在制備過程中，同時加入鋁源和銅源，通過檸 檬酸和鹽酸調節，使鋁羥基（A1-OH)和銅羥基（Cu-OH)與模板劑F127膠束之間通過氫鍵相 互作用，即可完成自組裝。
【附圖說明】
[0017]圖1為有序介孔氧化鋁材料負載不同含量銅催化劑的XRD譜圖；
[0018] 圖2為有序介孔氧化鋁材料負載5%銅催化劑Al-0. 05Cu不同焙燒溫度的XRD譜 圖；
[0019] 圖3為有序介孔氧化鋁材料負載不同含量銅催化劑的氮吸附-脫附等溫線； [0020]圖4為有序介孔氧化鋁材料負載不同含量銅催化劑的氮吸附-脫附的孔徑分布 圖；
[0021] 圖5為有序介孔氧化鋁材料負載5%銅催化劑Al-o.05Cu不同焙燒溫度的氮吸 附-脫附等溫線；
[0022] 圖6為有序介孔氧化鋁材料負載5%銅催化劑Al-0. 05Cu不同焙燒溫度的氮吸 附-脫附的孔徑分布圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面以具體實施例來詳述本發明，但不限于此。
[0024] 以下實施例中提到的主要試劑信息見表1 ;主要儀器與設備信息見表2。
[0025]表1
[0026]
【主權項】
1. 一種有序介孔氧化鋁負載銅催化劑的制備方法，其特征在于：所述方法具體步驟如 下： 將模板劑溶解于乙醇中，混合均勻，得到溶液a ;向所述溶液a中加入鹽酸和檸檬酸，攪 拌4h，得到溶液b ;在攪拌下向所述溶液b中加入異丙醇鋁和三水合硝酸銅，繼續攪拌24h， 烘干，焙燒，得到固體粉末1 ;所述固體粉末1即為所述催化劑。
2. 根據權利要求1所述的一種有序介孔氧化鋁負載銅催化劑的制備方法，其特征在 于：所述模板劑為三嵌段共聚物F127 (EO)ltl6 (PO7tl) (EOltl6)。
3. 根據權利要求1所述的一種有序介孔氧化鋁負載銅催化劑的制備方法，其特征在 于：IOOmL所述乙醇中模板劑的添加量為18g，鹽酸的添加量為10g，檸檬酸的添加量為5g， 異丙醇鋁的添加量為20. 84g。
4. 根據權利要求1所述的一種有序介孔氧化鋁負載銅催化劑的制備方法，其特征在 于：所述三水合硝酸銅中銅原子與異丙醇鋁中鋁原子的原子比為〇. 01?〇. 2:1。
5. 根據權利要求1所述的一種氧化鋁負載金屬催化劑的制備方法，其特征在于：所述 烘干溫度為60 °C。
6. 根據權利要求1所述的一種氧化鋁負載金屬催化劑的制備方法，其特征在于：所述 焙燒采用管式馬弗爐，焙燒參數為溫度400?700°C，升溫速率1°C /min，焙燒時間為10h。
【專利摘要】本發明公開了一種有序介孔氧化鋁負載銅催化劑的制備方法，屬于化學催化材料及合成領域。所述方法將模板劑溶解于乙醇中，混合均勻，加入鹽酸和檸檬酸，攪拌，加入異丙醇鋁和三水合硝酸銅，繼續攪拌，烘干，焙燒，得到所述催化劑。所述方法簡單，操作簡便；制備的氧化鋁負載銅催化劑孔道結構高度有序，具有優異的降解活性、選擇性及穩定性。
【IPC分類】B01J35-10, B01J23-72
【公開號】CN104549272
【申請號】CN201410787945
【發明人】湯海榮, 周學志, 辛金元, 管英強, 周黎明, 王新明, 楊鳳華, 張文麗
【申請人】中國人民解放軍防化學院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月17日