本发明涉及粉体成型,具体涉及一种氧化镧颗粒及其制备方法和应用。
背景技术:
1、镧是一种稀土元素,氧化镧作为镧元素的重要化合物,在催化领域,尤其是甲烷的氧化偶联催化中应用广泛。氧化镧一般以粉体的形式存在,在利用氧化镧制备甲烷的氧化偶联催化剂时,一般需要将氧化镧粉体压制成型。为提高催化剂中氧化镧的纯度,可先将氧化镧粉体与有机高分子粘结剂混合压制成型,之后在进行高温焙烧,以去除有机高分子粘结剂,得到高纯氧化镧颗粒。但是,这种方法制备得到的氧化镧颗粒普遍存在强度差,易粉碎的缺陷,难以实现工业化应用。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的高纯氧化镧颗粒机械强度差,易粉碎的问题,提供一种氧化镧颗粒及其制备方法和应用。
2、为了实现上述目的,本发明的第一方面提供了一种氧化镧颗粒,其中,所述氧化镧颗粒的纯度≥95%,所述氧化镧颗粒的压碎强度为80-150n/粒。
3、本发明的第二方面提供了一种氧化镧颗粒的制备方法,所述方法包括以下步骤:
4、(1)将氧化镧粉体、可溶性淀粉、聚乙二醇和水混合后进行造粒,得到颗粒半成品;
5、(2)将所述颗粒半成品进行焙烧,得到焙烧产物;
6、(3)将所述焙烧产物在隔绝空气的环境下进行冷却,得到氧化镧颗粒。
7、本发明的第三方面提供了一种本发明第一方面所述的氧化镧颗粒或利用本发明第二方面所述方法制备得到的氧化镧颗粒在催化剂中的应用,优选在甲烷氧化偶联催化剂中的应用。
8、通过上述技术方案,本发明所取得的有益技术效果如下:
9、1)本发明中提供的氧化镧颗粒的制备方法,通过隔绝空气进行冷却,可显著提高氧化镧颗粒的压碎强度;
10、2)本发明中提供的氧化镧颗粒的制备方法,在石蜡中进行冷却,可降低生产成本,同时可在氧化镧颗粒的外表面包裹一层石蜡,提高氧化镧颗粒的表面光滑性,降低储存和运输难度;
11、3)本发明中提供的氧化镧颗粒,机械强度大,表面光滑,形状规整,易于存放,用于制备甲烷氧化偶联催化剂时,可显著提升催化剂的催化活性。
1.一种氧化镧颗粒,其特征在于,所述氧化镧颗粒的纯度≥95%,所述氧化镧颗粒的压碎强度为80-150n/粒。
2.根据权利要求1所述的氧化镧颗粒,其中,所述氧化镧颗粒中氧化镧的纯度为97%-99.9999%,所述氧化镧颗粒的压碎强度为110-140n/粒。
3.根据权利要求1或2所述的氧化镧颗粒,其中,所述氧化镧颗粒的外表面上包裹有一层石蜡。
4.一种氧化镧颗粒的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
5.根据权利要求4所述的制备方法,其中,所述氧化镧粉体的平均粒径为10nm-100μm,优选为10nm-50μm;
6.根据权利要求5所述的制备方法,其中,所述氧化镧、可溶性淀粉和聚乙二醇的质量比为1:(0.1-1):(0.01-0.8),优选为1:(0.3-0.8):(0.05-0.5);
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的制备方法,其中,所述造粒为压制造粒;其中,所述压制造粒的操作条件包括:压制压力为20-50kn,优选为25-35kn,压片时间为20-80s,优选为30-60s。
8.根据权利要求4-7中任意一项所述的制备方法,其中,所述焙烧的操作条件包括:焙烧升温速率为1-10℃/min,优选为3-7℃/min;焙烧温度为1000-1400℃,优选为1150-1350℃;焙烧时间为1-6h,优选为2-4h。
9.根据权利要求4-8中任意一项所述的制备方法,其中,将所述焙烧产物置于惰性气体、惰性液体或惰性固体中进行冷却,得到氧化镧颗粒;
10.权利要求1-3中任意一项所述的氧化镧颗粒或利用权利要求4-9中任意一项所述方法制备得到的氧化镧颗粒在催化剂中的应用,优选在甲烷氧化偶联催化剂中的应用。
