随着纳米科学和催化科学的不断发展,具有纳米尺寸的金属颗粒在催化过程中表现出优异的催化性能,大量研究证明,金属颗粒在载体上的高度分散是发挥其高催化活性的重要前提。因此为了获得高活性的负载型纳米金属催化剂,通常采用不同种类、形貌和尺寸的催化剂载体用于分散、稳定金属颗粒。催化剂载体的孔容、比表面积以及表面性质等不仅对负载型催化剂的活性组分分散度有重要影响,同时也是决定催化剂活性、选择性和寿命的重要因素。所以制备出具有一定形貌和孔结构的载体仍是当今研究的热点。氧化铝机械强度高、热稳定性及化学稳定性好,是目前石油化工领域(如石油裂解、汽车尾气净化等)中常用的催化剂或催化剂载体。本文将在无模板剂的条件下尝试水热合成结构可控的氧化铝,具体研究内容和结果如下所示。(1)首先采用硝酸铝为铝源,尿素为沉淀剂,通过调节反应体系中二者的摩尔比和铝离子浓度,在无模板剂的条件下经水热合成,得到白色产物。然后在700 oC下焙烧2h,最终制备出长度约为5μm,直径约为200 nm形貌均一的棒状氧化铝。以所得氧化铝为载体,采用浸渍法制备负载型纳米铂催化剂,进行CO催化氧化反应,CO在140 oC时完全转化(空速为50,000 mL h-1 gcat-1),表明所制备的铂催化剂具有优异的催化性能。同时通过浸渍法制备出的PtSn/Al2O3丙烷脱氢催化剂,结果表明该催化剂具有较高的反应活性和产物选择性以及良好的抗烧结能力。根据以上研究发现,该形貌氧化铝有利铂颗粒的负载与分散,能够表现出较高的催化活性和稳定性。(2)提出了一种通过刻蚀来制备高比表氧化铝的方法。以上一章节合成的棒状氧化铝为原料,通过调节刻蚀温度、刻蚀时间以及刻蚀剂种类等合成条件,合成出的氧化铝比表面积在棒状氧化铝的基础上有了较大的提高。以刻蚀后得到的氧化铝为载体来制备Pt/Al2O3催化剂,并进行CO氧化,结果发现以刻蚀后的氧化铝为载体制备出的催化剂活性提高,CO在130 oC时完全转化,在较低温度下,刻蚀后的氧化铝也表现出优异的活性。表明在刻蚀后出现的丝瓜瓤状氧化铝的表面可能存在较多的缺陷位,更加有利于铂颗粒的负载,从而对催化活性有着积极的影响。