Оксид алюминия



Оксид алюминия
Оксид алюминия

 


Владельцы патента RU 2550368:

Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" (RU)

Изобретение относится к оксиду алюминия, представленному отдельными частицами с пористой структурой. При этом пористость частиц составляет 60-80%, а пористая структура представлена протяженными, параллельно расположенными каналами с плотной упаковкой, с размером каналов в поперечнике 0,3-1,0 мкм и длиной до 50 мкм. Структура предлагаемого оксида алюминия позволяет облегчить прохождение участвующих в различных процессах веществ внутрь частицы, обеспечивая доступ к внутренней поверхности оксида алюминия, на которой могут происходить как каталитические реакции, так и адсорбция. 2 ил.

 

Изобретение относится к оксиду алюминия, а именно к триоксиду алюминия в виде порошков или агломератов с частицами, имеющими сотовую пористую структуру, и может быть использовано в качестве носителей катализаторов, адсорбентов и фильтров для химической, пищевой, фармацевтической промышленности.

Известен оксид алюминия с пористой структурой, характеризующейся тем, что в ней не более чем 5% от суммарного объема пор составляют поры больше, чем 350 Å («макропоры»), а также большим объемом пор (более чем 0,8 см3/г, по данным измерений ртутной интрузией) и бимодальным характером распределения объемов пор, т.е. таким распределением объемов пор, в котором в том случае, когда строят зависимость возрастающего объема пор как функцию диаметра пор, полученная функция имеет два максимума (RU, патент №2281161, B01J 21/04, опубл. 10.12.2004 г.).

К недостаткам данного оксида алюминия можно отнести малый диаметр пор, что ограничивает его применение в качестве носителя катализаторов, адсорбента и наполнителя фильтров, в частности в процессах синтеза катализаторов и как осушителя газов, содержащих капельную влагу.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является макромезопористый оксид алюминия в виде отдельных частиц, в котором сотовая структура пор обусловлена использованием дрожжей в качестве биошаблона. Пористая структура данного оксида алюминия характеризуется хаотичным расположением макропор с размерами 1,5-3 мкм в виде лабиринта, в стенках которых находятся связанные между собой поры с размерами 3-4,5 нм (Yuan Ma, Qinglian Wei, Ruowen Ling, Fengkai An, Guangyu Mu, Yongmin Huang. Synthesis of macro-mesoporous alumina with yeast cell as bio-template. Microporous and Mesoporous Materials. Elsevier, 165 (2013), p.177-184, 2012).

Недостатком данного оксида алюминия является хаотичное лабиринтное расположение макропор, увеличивающее гидравлическое сопротивление, что затрудняет прохождение участвующих в различных процессах веществ внутрь частиц и доступ к внутренней поверхности оксида алюминия, на которой могут проходить как каталитические реакции, так и адсорбция.

Кроме того, к недостаткам можно также отнести сложность и длительность процесса получения такого оксида алюминия.

В основу изобретения положена задача расширения видов пористого оксида алюминия с сотовой структурой пор в микронном диапазоне размеров. При этом техническим результатом является реализация этого назначения.

Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в оксиде алюминия, представленном отдельными частицами с пористой структурой, пористость частиц составляет 60-80%, а пористая структура представлена протяженными, параллельно расположенными каналами с плотной упаковкой, с размером каналов в поперечнике 0,3-1,0 мкм и длиной до 50 мкм.

При использовании такого оксида алюминия облегчается прохождение участвующих в различных процессах веществ внутрь частицы, обеспечивая доступ к внутренней поверхности оксида алюминия, на которой могут проходить как каталитические реакции, так и адсорбция.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами. На фиг.1 показана наружная поверхность частицы оксида алюминия с выходящими наружу отверстиями пор, демонстрирующая их плотную упаковку. На фиг.2 показан скол частицы оксида алюминия, обнажающий протяженность параллельно расположенных каналов.

Получение оксида алюминия осуществляется следующим образом.

Кристаллы гексагидрата хлорида алюминия обрабатывают избытком водного раствора аммиака (содержание NH3 - 25 мас.%) при температуре 20-80°C, которая повышается в ходе процесса за счет экзотермического эффекта реакции. Обработанные водным раствором аммиака частицы, визуально сохраняют внешнюю форму и размеры исходных кристаллов гексагидрата хлорида алюминия, но представляют собой (по данным рентгенофазового анализа) гидроксид алюминия в полиморфной модификации бемита (A1OOH). Частицы бемита промывают водой до нейтральной среды, сушат при 105°C до постоянной массы и прокаливают при температуре 650-750°C в течение 1 ч.

Получаемый таким образом оксид алюминия имеет гамма-полиморфную модификацию и содержит, мас.%: Al2O3 98,6; Na2O 0,005; Fe2O3 0,01; SiO2 0,01; Cl-<0,01.

Частицы получаемого оксида алюминия пронизаны параллельно расположенными протяженными каналами (порами), отверстия которых выходят на внешнюю поверхность. Размеры каналов имеют в поперечнике 0,3-1,0 мкм и длину до 50 мкм. Пористость частиц, определенная расчетным методом на основе измерения микрофотографий, составляет 60-80%.

При использовании такого оксида алюминия облегчается прохождение участвующих в различных процессах веществ внутрь, что обеспечивает доступ к внутренней поверхности оксида алюминия, на которой могут проходить как каталитические реакции, так и адсорбция.

При получении такого оксида алюминия не предполагается переосаждение гидратированных соединений алюминия. Таким образом, размер получаемых частиц, а следовательно, и длины пор определяются только изначальным размером кристаллов исходного вещества - гексагидрата хлорида алюминия.

Влагоемкость оксида алюминия, определенная экспериментальным методом, составила 0,62 см3/г. Таким образом, способность предлагаемого вещества поглощать капельную влагу является высокой.

Оксид алюминия, представленный отдельными частицами с пористой структурой, отличающийся тем, что пористость частиц составляет 60-80%, а пористая структура представлена протяженными, параллельно расположенными каналами с плотной упаковкой, с размером каналов в поперечнике 0,3-1,0 мкм и длиной до 50 мкм.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к офтальмологическим устройствам и способам их изготовления. Предложена мягкая силиконовая гидрогелевая контактная линза, которая обладает способностью доставлять гидрофобный обеспечивающий комфорт агент (фосфолипид, гликолипид, глицерогликолипид, сфинголипид, сфингогликолипид, жирный спирт, содержащий от 8 до 36 атомов углерода, или их смесь) в глаз пользователя, постепенно высвобождая его из полимерной матрицы, состоящей из гидрофобных звеньев, образованных из кремнийсодержащего мономера или макромера, и гидрофильных звеньев, образованных из гидрофильного мономера или макромера, во время ношения.
Изобретение относится к способам получения триэтоксисилана, пригодного для производства моносилана для полупроводниковой техники и солнечной энергетики, а также для различных кремнийорганических жидкостей и полимеров.
Изобретение относится к способам получения алкоксисиланов с применением микроволновой энергии. .

Изобретение относится к светоизлучающим устройствам, использующим нестехиометрические тетрагональные щелочноземельные силикатные люминофоры. .

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к способу получения стабильных во времени термореактивных мономеров, способных совмещаться с эпоксидными смолами и модифицировать физико-механические и термомеханические свойства отвержденных эпоксидных композиций.

Изобретение относится к химии кремнийорганических соединений, а именно к разработке эффективного медьсодержащего катализатора, применяемого для прямого синтеза триэтоксисилана из металлургического кремния и этилового спирта, а также способу получения такого катализатора.

Изобретение относится к фармакологии, в частности к способу получения нового гибридного фотосенсибилизатора, который может быть использован при лечении злокачественных опухолей.

Изобретение относится к получению порошкообразного материала из переходного оксида алюминия. .

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для эффективного получения кремнеземов, модифицированных органическими и кремнийорганическими соединениями (органокремнеземов).

Изобретение относится к катализатору для использования в процессах гидрирования. Предлагаемый катализатор содержит благородный металл, который представляет собой палладий, и элемент группы лантанидов, который представляет собой европий, нанесенные на носитель, содержащий по существу непористую стеклосодержащую подложку.

Изобретение относится к способу приготовления нанесенных катализаторов методом импульсного поверхностного термосинтеза активного компонента из предшественников, представляющих собой взаимодействующие при повышенной температуре окислители и восстановители, находящиеся либо в разных соединениях, либо в одном, которые наносят на носитель из их растворов, расплавов или суспензий с последующей сушкой.
Группа изобретений относится к способу получения носителя катализатора гидрокрекинга, носителю, способу получения катализатора, катализатору и способу гидрокрекинга в присутствии полученного катализатора.

Изобретение относится к области каталитической химии, в частности к катализатору дегидрирования C4-C5 парафиновых углеводородов. Данный катализатор дегидрирования представляет собой алюмооксидный носитель, модифицированный оксидом кремния, на котором распределены активный компонент оксид хрома и промотор оксид калия.

Изобретение относится к катализаторной композиции и ее использованию в процессе гидропереработки тяжелого углеводородного сырья. Катализаторная композиция для использования в процессе гидроконверсии тяжелого углеводородного сырья содержит: молибденовый компонент, присутствующий в указанной катализаторной композиции в количестве менее 12 вес.
Изобретение относится к производству катализаторов для очистки отходящих промышленных газов от примесей оксида углерода и углеводородов и может быть использовано в области химической, нефтехимической и газовой промышленности.

Изобретение относится к каталитической композиции, а также способам (вариантам) получения каталитической композиции для обработки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания на основе оксида циркония, оксида церия и оксида иттрия или на основе оксида циркония, оксида церия и по меньшей мере двух оксидов редкоземельных металлов, не являющихся церием, с массовым содержанием оксида циркония по меньшей мере 20% и оксида церия не более 70%.

Изобретение относится к фильтру для использования при обработке вещества в виде частиц в выхлопных газах, получаемых от любого процесса горения. Фильтр содержит пористую подложку, имеющую впускные поверхности и выпускные поверхности, при этом впускные поверхности отделены от выпускных поверхностей пористой структурой, содержащей поры первого среднего размера, причем пористая структура покрыта покрытием, содержащим множество твердых частиц, причем пористая структура пористой подложки с покрытием содержит поры второго среднего размера и поры второго среднего размера меньше пор первого среднего размера, при этом покрытие представляет собой каталитическое покрытие, выбранное из группы, состоящей из углеводородной ловушки, трехкомпонентного катализатора, поглотителя NOx, окислительного катализатора, катализатора избирательного каталитического восстановления и катализатора для обедненной NOx, причем трехкомпонентный катализатор содержит платину и родий, палладий и родий или платину, палладий и родий на подложке из оксида с высокой поверхностной площадью и компонент для хранения кислорода.

Изобретение относится к катализаторам, используемым в процессах каталитической переработки тяжелого нефтяного сырья. Данный катализатор содержит активный компонент, выбираемый из соединений никеля, кобальта, молибдена, вольфрама или любой их комбинации, который нанесен на неорганический пористый носитель.
Изобретение относится к катализатору для получения синтетических базовых масел в процессе олигомеризации гексена-1, содержащему каталитически активный компонент, в качестве которого используют хром, нанесенный на носитель, при этом в качестве носителя используется силикагель с размером частиц 2,2-4,0 мм, размером пор не менее 100 и площадью удельной поверхности не менее 300 м2/г, при этом содержание хрома находится в пределах 1-3% масс.
Изобретение относится к катализатору синтеза Фишера-Тропша, содержащему от 10 до 30 мас.%, в расчете на атомарный металл, металлического кобальта и/или оксида кобальта, по отношению к массе катализатора, поддерживаемого на носителе, содержащем кремнезем, в котором носитель имеет средний диаметр пор от 8 до 25 нм, и металлический кобальт и/или оксид кобальта имеет средний диаметр кристаллитов не менее чем средний диаметр пор носителя и менее чем 35 нм, причем катализатор содержит от 0,5 до 10 мас.% циркония в виде оксида циркония, в расчете на массу катализатора. Изобретение относится также к способу изготовления катализатора, а также к способу получения углеводородов. Технический результат заключается в получении катализатора, обладающего улучшенной каталитической активностью за счет регулирования распределения активного металла между пространством внутри пор и пространством вне пор пористого неорганического носителя. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 табл., 9 пр.
Наверх