當今，減少汽車尾氣排放保護環境是全球范圍內關注的焦點。目前，對汽車尾氣凈化用的催化劑載體材料主要有陶瓷和金屬兩類。為了固定催化劑，通常在載體表面均勻地涂覆一層高比表面積的?-Al₂O₃,涂層，然后再把貴金屬活性催化劑成分附載在其表面上。對于金屬載體，因為?-Al₂O₃涂層與金屬基體的熱膨脹系數有較大的差異，易使涂層和催化劑從載體上脫落，從而失去催化凈化效果。而對于陶瓷載體，得到廣泛應用的是堇青石和碳化硅陶瓷載體材料，其結構是蜂窩狀，稱為蜂窩陶瓷載體。因為堇青石載體材料的熱導率低、強度不足，導致汽車冷啟動時催化劑起燃慢，且汽車行駛顛簸時容易破碎。碳化硅載體材料盡管熱導率高，強度高，耐高溫性好，但線漲系數大，耐熱沖擊性差。加之目前催化劑載體的制備工藝，使得催化劑載體的壁面均為光滑平直的，不利于催化劑的負載。因此，耳前在用的催化劑載體從材料自身的性能到載體的制備工藝，都難以滿足日益嚴苛的汽車尾氣排放技術要求，開發性能優異的載體材料及孔型理想的制備工藝具有重要意義。

本發明提供一種孔內帶有納米級晶須或棒晶的 Al₂TiO₅基多孔復合材料以及具有這種孔結構的復合材料的制備方法。

專利優勢

本發明的有益效果為：①以TiO₂和Al₂O₃粉末為原料，以尿素為造孔劑，以純Al錠為熱浸鍍原料，通過將燒結反應、熱浸鍍技術相結合，首先獲得帶有Al涂層的多孔Al₂TiO₅基體復合材料，再經高溫氧化成為孔洞壁面帶有Al₂O₃和TiAl晶須或者棒晶的多孔材料，成本低廉，工藝簡單；②本發明的多孔Al₂TiO₅基體復合材料，孔洞壁面原位生成的AL0和TiAL晶須或者棒晶，徑向尺寸為50~100nm,長度為0.2~2.0μm,極大地提高了比表面積，用于催化劑載體時，有利于提高催化劑的分散和催化轉化效果；③多孔Al₂TiO₅基體的復合材料由Al₂TiO₅和少量Al₂O₃、TiO₂組成，孔洞為三維連通的開孔結構，孔徑2.2~ 3.3mm,并且通過調整造孔劑含量，可獲得孔隙率為53.3~75.8%，抗壓強度為4.4~ 8.5MPa的多孔材料，性能調節范圍大，這種多孔材料可用作催化、環境凈化中的載體和過濾體。