СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НОСИТЕЛЯ КАТАЛИЗАТОРА Российский патент 1999 года по МПК B01J37/02 B01J32/00 B01J23/02 B01J21/04 B01J35/06 B01J23/10 B01J23/38 

Изобретение относится к области технической химии, а именно к способам приготовления носителей (систем-предшественников) для катализаторов, которые могут быть использованы практически в любых гетерогенных каталитических процессах химической промышленности и в энергетике, таких как каталитическое окисление (полное и парциальное), гидрирование (в том числе - синтез Фишера-Тропша), конверсия углеводородов и другие.

Известно, что для понижения гидравлического сопротивления в каталитических реакторах необходимо регулярное устройство слоя катализатора, помещенного в реактор. Такое устройство может быть достигнуто путем использования катализаторов в виде сотовых структур, трубок, стержней, пластин, пеноматериалов и т.п. [а.с. СССР N 695697, кл. B 01 J 37/02, БИ N 41, 1979; патент США N 4783436, кл. B 01 J 21/04, 1988; а.с. СССР N 1754205, кл. B 01 J 37/02, БИ N 30, 1992; патент Японии N 4-354544, кл. B 01 J 35/06, 1992]. Кроме того, использование в качестве носителя для катализаторов металлов, обладающих высокой механической прочностью и теплопроводностью, позволяет уменьшить унос катализатора из реактора и снизить вероятность локальных перегревов, а также изготавливать катализаторы в виде упомянутых выше сложных форм и конструкций.

Наиболее общей проблемой для всех конструкционных материалов (металлов, керамики, стекол и т.п.), используемых в виде основы для катализаторов сложных форм, является их низкая удельная поверхность, что существенно снижает активность таких катализаторов. Для увеличения удельной поверхности катализаторов на конструкционные материалы, используемые в качестве основы катализаторов, предварительно наносят высокопористый слой (обычно - из оксидной керамики). Этот слой, с одной стороны, обеспечивает высокую дисперсность наносимого на следующей стадии активного компонента, а с другой - высокую адгезию слоя к конструкционной основе [а.с. СССР N 695697, кл. B 01 J 37/02, БИ N 41, 1979; патент США N 4783436, кл. B 01 J 21/04, 1988; a.c. СССР N 1754205, кл. B 01 J 37/02, БИ N 30, 1992; патент Японии N 4-354544, кл. B 01 J 35/06, 1992].

Одной из основных характеристик высокопористого слоя, наносимого на непористую или малопористую основу, является его толщина. Толщина большинства известных высокопористых покрытий не превышает ≈ 100 мкм [патент США N 4771029, кл. B 01 J 24/04, 1988]. В ряде случаев упоминается толщина оксидного слоя на непористой основе 0,2-0,5 мм [а.с. СССР N 1754205, кл. B 01 J 37/02, БИ N 30, 1992]. Маленькая толщина покрытия обуславливает очень низкую абсорбционную емкость (или влагоемкость) единицы геометрической поверхности конструкционной основы. Это приводит к тому, что количество активного компонента, вводимого в катализатор в целом, невелико. Поэтому, чтобы повысить удельную активность таких катализаторов, преимущественно используют активный компонент на основе высокоактивных, но дорогих металлов платиновой группы. Однако для многих высокоселективных процессов замена одних элементов другими бывает невозможной из-за сильного влияния состава активного компонента на активность и селективность катализатора. Кроме того, взаимодействие с носителем может сильно изменить свойства активного компонента при его введении в пористый слой в малых количествах. Аналогично малая толщина высокопористого слоя снижает устойчивость катализатора к каталитическим ядам, воздействию реакционной среды и в целом уменьшает время функционирования ("жизни") катализатора [патент США N 4771029, кл. B 01 J 24/04, 1988].

Другой важной характеристикой носителей на основе непористых или малопористых конструкционных материалов является количество высокопористого слоя на единицу геометрической поверхности основы или его плотность. Приводимые в ряде патентов концентрации элементов в высокопористом слое, отнесенные к единице веса катализатора в целом [патент США N 4410454, кл. B 01 J 23/10, 1983] , не всегда однозначно характеризуют свойства таких катализаторов или носителей. Действительно, если активный компонент или высокопористый слой нанесены на одну из сторон пластины или трубки, то активность катализатора в целом при изменяющейся толщине пластины или трубки будет определяться именно плотностью высокопористого слоя, отнесенной к геометрической поверхности основы, а не его концентрацией на единицу веса. Плотность высокопористого слоя определяется его толщиной, химическим составом и пористой структурой. Известны катализаторы, содержащие оксид кобальта на металлическом титане в количестве, не превышающем 7•10^-4 г/см² [а. с. СССР N910180, кл. B 01 J 23/74, БИ N 9, 1982], или платину на малопористом керамическом материале в количестве, не превышающем 5 монослоев или ≈2•10^-6 г/см² [патент США N 4046712, кл. B 01 J 23/56, 1977]. Однако в данных катализаторах отсутствует высокопористый слой, что снижает их удельную активность.

Отмеченные выше недостатки носителей (систем-предшественников) обусловлены недостатками методов их приготовления. Одним из основных способов получения высокопористого покрытия на непористой основе является пропитка непористой основы в суспензии, содержащей высокопористое вещество или его предшественника, с последующей сушкой и прокаливанием. Так, в [а.с. СССР N 695697 кл. B 01 J 37/02, БИ N 41, 1979] использовали суспензию, содержащую соединения алюминия, а также раствор азотной кислоты. В [патент США N 4771029, кл. B 01 J 24/04, 1988] описана суспензия, содержащая порошок хорошо размолотых в увлажненном состоянии оксида алюминия, промотора и благородного металла, в которую непористый монолит погружается с последующей сушкой и прокаливанием. Недостатком описанных методов приготовления является слишком малая концентрация наносимого вещества в суспензии, поскольку при большей концентрации суспензия становится слишком вязкой. В результате толщина высокопористого слоя, как отмечалось выше, является недостаточной.

Для получения толстослойных высокопористых покрытий используют специальные элементы конструкции, закрепляющие толстый слой на непористой основе. Так, в [патент РФ N 2062402, кл. F 23 D 14/18, 1994] каталитическое покрытие в виде армированного материала (металлических сеток или порометаллов), содержащее в качестве активного компонента оксиды кобальта, меди, хрома, железа, металлы VIII группы, а также оксид алюминия, закреплено на внешней стороне металлической трубки (основы) с помощью сплавов на основе Ti, Ti-Al, Ni-Al, Ni-Cr, Ti-Si. Недостатком данного способа приготовления является его большая материалоемкость по сравнению с другими способами приготовления высокопористых покрытий на непористой основе.

В [международный патент WО 092/13637, кл. B 01 J 35/06, 1992], выбранном нами в качестве прототипа, патентуется способ приготовления носителя (системы-предшественника) катализатора, содержащий термостабильный, высокопористый слой на менее пористой или непористой основе, который включает разбрызгивание на непористую основу растворов металлоорганических соединений В, Si, Zr, Ti, Се, Sc или Y, или других, удаление растворителя сушкой и превращение металлоорганического соединения в окислительной среде. В качестве примера малопористой основы указан α-Al₂O₃. Отмечены также углерод, стекло, металлы. В качестве высокопористого слоя патентуются оксиды, в частности оксид кремния. Недостатком описанного способа является использование в качестве предшественника наносимого соединения жидкофазной системы. В результате максимальная толщина высокопористого слоя, отмеченная в примерах, составляет ≈1 мкм. Малая толщина высокопористого слоя, что обуславливает его низкую абсорбционную емкость (влагоемкость) на единицу геометрической поверхности непористой основы. Это снижает количество активного компонента, которое может быть введено в высокопористый слой, поэтому в качестве активного компонента таких катализаторов используют в основном платиновые металлы.

Изобретение решает задачу создания эффективных в эксплуатации и изготовлении носителей для катализаторов. Задача решается путем использования в качестве наносимого вещества порошкообразных компонентов, размещаемых вместе с непористой основой в пресс-форму, проницаемую для введения и выведения газообразных компонентов, с последующей обработкой пресс-формы в окислительной и/или влажной среде и извлечением полученного изделия из пресс-формы, при этом получается высокопористое, толстослойное, самозакрепляющееся покрытие на непористой или малопористой основе с толщиной высокопористого слоя 0,6-20 мм и плотностью 0,1-10 г/см².

В качестве непористой или малопористой основы в предлагаемом изобретении могут быть использованы конструкционные материалы, изготовленные из металлов или их сплавов, керамики, стекла и т.д. в виде трубок, пластин, стержней, пеноматериалов и других сложных геометрических форм с удельной поверхностью, не превышающей 20 м²/г, аналогично [патент США N 4046712, кл. B 01 J 23/56, 1977] . В качестве высокопористого слоя, наносимого на конструкционные материалы, в предлагаемом изобретении могут быть использованы пористые оксидные или металл-оксидные композиты с равномерным или неравномерным распределением компонентов по слою, однофазного или многофазного состава, с различным сочетанием индивидуальных и смешанных нелетучих соединений на основе элементов 3, 4, 5, 6 периодов и редкоземельных 4f элементов Периодической таблицы. В качестве основного связующего в предлагаемом изобретении используются соединения на основе алюминия, поэтому в состав всех вариантов пористого композитного слоя входит алюминий. Таким образом, общий состав композита описывается формулой Al_xA_aB_bC_cD_dF_tO_y; где A, B, C, D, F - элементы 3, 4, 5, 6 периодов и редкоземельные 4f элементы Периодической таблицы соответственно. При этом в состав композита входит алюминий или алюминий и по крайней мере один из компонентов, обозначенных буквами A, B, C, D, F.

В качестве самозакрепляющихся покрытий могут быть использованы все описанные выше композиты, способные формировать механически прочные, пористые монолиты (в виде гранул, колец и т.п.) без каких-либо армирующих компонентов и без непористой основы за счет высокой прочности контакта между частицами, образующими данный композит. Под "нелетучими" понимаются твердые соединения, не возгоняющиеся в процессе синтеза или в условиях проведения каталитической реакции. Такие соединения могут включать металлы с объемноцентрированной, гранецентрированной и другими типами решетки, а также их сплавы и оксиды: как простые оксиды со структурой поваренной соли, корунда, шпинели, полуторных оксидов, рутила, анатаза и других структур, так и смешанные оксиды со структурой шпинели, перовскита, цеолитов, корунда, пирохлора или твердых растворов на их основе и других возможных структур. Под элементами 3-6 периодов подразумевают элементы как основных, так и побочных групп Периодической таблицы. В зависимости от состава и метода приготовления объем пор и их распределение по размерам могут изменяться в широких пределах.

Приготовление носителя (системы-предшественника) катализатора включает следующие стадии:
а) приготовление шихты путем смешения порошкообразного алюминия с другими порошкообразными, нелетучими, металлическими, оксидными или другими компонентами;
б) размещение шихты и непористой основы в формовочном устройстве, проницаемом для газообразных компонентов;
в) обработку формовочного устройства во влажной и/или окислительной среде с образованием толстослойного, самозакрепленного покрытия на поверхности непористой основы;
г) извлечение полученного изделия из формовочного устройства, его сушка и прокаливание с образованием высокопористого покрытия;
д) в ряде случаев часть компонентов высокопористого слоя может быть введена методом пропитки полученного изделия с последующей сушкой и прокаливанием.

Для использования полученного носителя (системы-предшественника) в качестве катализатора необходимо либо дополнительное нанесение какого-либо компонента, либо активация носителя в специальных условиях, либо формирование активного компонента под воздействием реакционной среды непосредственно в реакторе.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Порошок алюминия смешивают с порошком оксида алюминия, засыпают в формовочное устройство, в котором предварительно размещена трубка из металла, закрывают и помещают в автоклав. В автоклаве формовочное устройство обрабатывают паром, затем его извлекают из автоклава, достают из формовочного устройства полученное изделие, сушат и прокаливают. Полученный носитель содержит высокопористый оксидный слой состава AlO_1,5 с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на внешнюю сторону трубки из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 2. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав AlO_0,04 с плотностью 0,1 г/см², толщиной 0,6 мм, нанесенный на медную трубку диаметром 6 мм.

Пример 3. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,78Mg_1,49O_y с плотностью 0,2 г/см², толщиной 1 мм, нанесенный на стальную трубку диаметром 2 мм.

Пример 4. Способ приготовления носителя, аналогичный описанному выше, отличающийся тем, что формовочное устройство обрабатывают на воздухе, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,52Si_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на стальной стержень диаметром 2 мм.

Пример 5. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,63Ca_1,42O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на керамическую трубку диаметром 6 мм.

Пример 6. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, отличающийся тем, что в качестве непористой основы используют керамику, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,62Ti_0,02O_y с плотностью 0,5 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на керамический стержень диаметром 4 мм.

Пример 7. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,53Zi_0,3Y_0,3O_y с плотностью 0,6 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 8. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, отличающийся тем, что соединения на основе циркония вводят методом пропитки, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,73Zr_0,02O_y с плотностью 0,5 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 9. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,59W_0,32O_y с плотностью 3,5 г/см², толщиной 10 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 10. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,57La_0,01O_y с плотностью 0,5 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 11. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,57Ce_0,30Nd_0,12O_y с плотностью 0,6 г/см² толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 12. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,58Ce_0,01O_y с плотностью 0,5 г/см² толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 13. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,59Nd_0,02Fe_1,17O_y с плотностью 10 г/см², толщиной 20 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 14. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,55Si_1,23Ti_0,01O_y с плотностью 1,0 г/см², толщиной 4 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 15. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,20Mg_0,01Ti_0,03O_y с плотностью 0,4 г/см² толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 16. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,55Mg_0,05Mo_0,49O_y с плотностью 9,0 г/см², толщиной 20 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 17. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_2,10Mg_1,39Zr_0,02O_y с плотностью 0,2 г/см² толщиной 1 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 18. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,33Na_0,02Sr_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 19. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,58Si_0,03W_0,30O_y с плотностью 2,0 г/см², толщиной 5 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 20. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой состава Al_2,24Mg_1,46Re_0,01O_y с плотностью 1,0 г/см², толщиной 10 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 21. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,54Si_0,02Ba_0,02O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 22. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,67P_0,01Ce_0,38O_y с плотностью 2,0 г/см², толщиной 5 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 23. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,37Mg_1,50Ce_0,01O_y с плотностью 0,3 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 24. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,48Na_0,02Pr_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 25. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,56Fe_1,16Mo_0,01O_y с плотностью 1,0 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 26. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,10Ti_0,01Zr_0,48O_y с плотностью 0,7 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 27. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,35Cu_0,02Sn_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 28. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,53Fe_1,14Re_0,01O_y с плотностью 1,0 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 29. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,37Ti_0,01W_0,32O_y с плотностью 0,7 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 30. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,49Ca_0,02Ba_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см² толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 31. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,54Mn_0,01Ce_0,36O_y с плотностью 1,6 г/см², толщиной 4 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 32. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,24Ni_0,94Pr_0,01O_y с плотностью 0,8 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 33. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,51Ca_0,01Ce_0,02O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 34. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,50Zr_0,55Ce_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 1 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 35. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,27Zr_0,02Ce_0,35O_y с плотностью 1,6 г/см², толщиной 4 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 36. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,59Sr_0,01Pr_0,02O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 37. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,51Y_0,56Ba_0,01O_y с плотностью 2,0 г/см², толщиной 5 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 38. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,29Zr_0,02W_0,29O_y с плотностью 0,7 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 39. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,53Sr_0,01Ba_0,02O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 40. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,57Се_0,35Pt_0,003O_y с плотностью 1,4 г/см² толщиной 4 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 41. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,37Ce_0,01W_0,28O_y с плотностью 1,6 г/см² толщиной 4 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 42. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,45Ba_0,02Pr_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 43. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,53Mg_1,49Zn_0,01Zr_0,02O_y с плотностью 0,1 г/см², толщиной 0,6 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 44. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,85Mg_0,02Fe_1,08Zr_0,02O_y с плотностью 5,0 г/см², толщиной 10 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 45. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,30Si_0,03V_0,02Mo_0,42O_y с плотностью 0,7 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 46. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,42Mg_0,01Cu_0,01Sr_0,03O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 47. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,57Mg_1,54Ti_0,03La_0,02O_y с плотностью 0,3 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 48. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,86Si_0,02Ca_0,49Ti_0,49La_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 49. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,03Si_0,02Cu_0,02W_0,30O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 1 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 50. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_3,36Mg_0,01Ca_0,02Ba_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 51. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,54Na_0,02Ni_0,87Ce_0,01O_y с плотностью 0,6 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 52. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,89Si_0,02Ti_0,03Ce_0,35O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 1 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 53. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,32Mg_1,48Ca_0,02Ce_0,01O_y с плотностью 0,3 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 54. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,44Na_0,01K_0,01Pr_0,02O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 55. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,63Mg_1,51Pd_0,001Pr_0,01O_y с плотностью 0,3 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 56. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,74Si_0,02Zr_0,53Ce_0,01O_y с плотностью 1,4 г/см², толщиной 4 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 57. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,30Mg_0,04Sr_0,02Ce_0,36O_y с плотностью 0,8 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 58. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,53Mg_0,01Sr_0,02Pr_0,02O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 59. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,53Mg_0,02W_0,38Ce_0,01O_y с плотностью 0,2 г/см² толщиной 1 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 60. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,85Si_0,02La_0,01Dy_0,32O_y с плотностью 1,6 г/см², толщиной 4 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 61. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,18Mg_1,56Bi_0,01Ce_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 62. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,58Na_0,01Ba_0,02Pr_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 63. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,54Mg_1,43Y_0,02Ba_0,02O_y с плотностью 0,6 г/см², толщиной 4 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 64. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,83Si_0,03Y_0,02La_0,37O_y с плотностью 0,8 г/см², толщиной 4 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 65. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,30Si_0,02Zr_0,50La_0,01O_y с плотностью 0,7 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 66. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,53Na_0,01Ba_0,01Pr_0,02O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 67. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,55Cu_1,12Zr_0,02La_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см² толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 68. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,90Ti_0,02Y_0,02La_0,36O_y с плотностью 0,5 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 69. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,16Cr_0,02Mo_0,45W_0,01O_y с плотностью 0,7 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 70. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,46Cd_0,01Sr_0,01Ba_0,02O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 71. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,52Cu_0,92Y_0,01Ce_0,01O_y с плотностью 0,6 г/см², толщиной 1 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 72. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,83Ti_0,01Zr_0,02Ce_0,35O_y с плотностью 0,8 г/см², толщиной 3 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 73. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,28Ti_0,02Zr_0,50Nd_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 1 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 74. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,51Cu_0,02Sr_0,01Pr_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 75. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,58Ga_0,03Ba_0,01Ce_0,36O_y с плотностью 1,6 г/см², толщиной 3 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 76. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,80Ti_0,85Ba_0,02Ce_0,01O_y с плотностью 1,2 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 77. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,12V_0,02W_0,39Ce_0,01O_y с плотностью 1,0 г/см², толщиной 4 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 78. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,42Ca_0,01Ba_0,01Pr_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 79. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,57Y_0,02La_0,48Pr_0,01Nd_0,01O_y с плотностью 4,0 г/см², толщиной 10 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 80. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,83Zr_0,50La_0,01Ce_0,02O_y с плотностью 0,8 г/см², толщиной 8 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 81. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,23Sr_0,01La_0,02Ce_0,37O_y с плотностью 1,6 г/см², толщиной 4 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 82. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,53Sr_0,02Ba_0,01Pr_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 83. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,59Na_0,02Fe_1,08Mo_0,01W_0,01O_y с плотностью 5,0 г/см², толщиной 10 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 84. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,74Mg_1,54Ca_0,02Cs_0,01Bi_0,02O_y с плотностью 0,2 г/см² толщиной 1 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 85. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,86Mg_0,01Ti_0,01Zr_0,48La_0,01O_y с плотностью 1,6 г/см², толщиной 4 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 86. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,25Si_0,02K_0,02Zr_0,02La_0,32O_y с плотностью 0,8 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 87. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,45Mg_0,03Ca_0,01Sr_0,02Ba_0,02O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 88. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,62Mg_1,46Ca_0,02Sr_0,01Pr_0,01O_y с плотностью 0,3 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 89. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,83Na_0,03Fe_1,11Pd_0,001Ce_0,02O_y с плотностью 0,9 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 90. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,84Mg_0,01Ti_0,02Zr_0,51Ce_0,01O_y с плотностью 0,8 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 91. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,22P_0,03Ti_0,02Zr_0,01Ce_0,36O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 1 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 92. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,52Na_0,02K_0,01Sr_0,02Pr_0,02O_y с плотностью 0,4 г/см² толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 93. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,58Mg_1,44Ca_0,01Ba_0,01Pr_0,01O_y с плотностью 0,6 г/см², толщиной 4 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 94. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,82Na_0,03Ca_1,24W_0,01Ce_0,02O_y с плотностью 0,3 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 95. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,85Si_0,03Ti_0,02La_0,38Ce_0,01O_y с плотностью 1,6 г/см², толщиной 4 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 96. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,23Si_0,01Cr_0,02La_0,02Ce_0,35O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 1 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 97. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,47Mg_0,02Ca_0,01Ba_0,01Pr_0,02O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 98. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,64Mg_1,48Sb_0,02Bi_0,01Sm_0,01O_y с плотностью 0,3 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 99. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,79Si_0,02Zr_0,54Ba_0,02Ce_0,01O_y с плотностью 0,8 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 100. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,81Si_0,04Mn_0,02La_0,48Ce_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 1 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 101. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,21Na_0,02Cr_0,03W_0,02Ce_0,37O_y с плотностью 1,6 г/см², толщиной 4 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 102. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,51Mg_0,01Sr_0,01Ba_0,02Pr_0,02O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 103. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,68Ca_1,16Zr_0,02W_0,01Pr_0,03O_y с плотностью 0,2 г/см², толщиной 1 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 104. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,78Ti_0,01Y_0,41Ba_0,02Ce_0,01O_y с плотностью 2,0 г/см², толщиной 4 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 105. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,86Ti_0,02Mo_0,02La_0,37Ce_0,02O_y с плотностью 0,8 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 106. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,25K_0,03Sn_0,01La_0,01Ce_0,38O_y с плотностью 0,8 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 107. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,55Ca_0,02Sr_0,02Ba_0,01Pr_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 108. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый оксидный слой имеет состав Al_0,57Mg_1,46Ca_0,02Sr_0,01Ba_0,01 Pr_0,01O_y с плотностью 0,3 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Пример 109. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,69Si_0,02Fe_1,10Mo_0,02W_0,01Ce_0,02O_y с плотностью 5,0 г/см², толщиной 10 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 4 мм.

Пример 110. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,79Si_0,03Cr_0,04Zr_0,45Ba_0,02 Ce_0,01O_y с плотностью 0,8 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 2 мм.

Пример 111. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_0,83P_0,02Cu_0,01Zr_0,02La_0,39 Ce_0,01O_y с плотностью 0,4 г/см² толщиной 1 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 10 мм.

Пример 112. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_1,20Mg_0,03Ca_0,02Zr_0,01La_0,02 Ce_0,36O_y с плотностью 1,6 г/см², толщиной 4 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 8 мм.

Пример 113. Способ приготовления носителя, аналогичный примеру 1, при этом высокопористый металл-оксидный слой имеет состав Al_3,52Mg_0,01Ca_0,02Sr_0,03Ba_0,02Pr_0,02 O_y с плотностью 0,4 г/см², толщиной 2 мм, нанесенный на трубку из нержавстали диаметром 6 мм.

Все примеры с данными по удельной поверхности и составом высокопористого слоя в виде обобщенной формулы Al_xA_aB_bC_cD_dF_fO_y представлены в таблице. Анализ на содержание катионов в высокопористом слое проводили методами атомно-адсорбционной спектрофотометрии и пламенной фотометрии; удельную поверхность высокопористого слоя определяли по низкотемпературной адсорбции аргона методом БЭТ. Стехиометрию пористого слоя оценивали по атомным весам элементов и округляли до 0,01, за исключением металлов платиновой группы, стехиометрию которых округляли до 0,001.

Используя данные таблицы можно оценить удельную поверхность пористого слоя (м²), приходящуюся на единицу поверхности непористой основы (см²), изменяющуюся в пределах от ≈9 до ≈ 100 м²/см². Эта величина существенно выше, чем аналогичные величины, которые можно оценить из данных, представленныx в патентах. Так, например, при максимальной удельной поверхности пленки 250 м²/г и максимальной ее толщине - 80 мкм [патент США N 4771029 (1988), кл. B 01 J 24/04, 32/00], а также близкой величине объемной плотности оксидной пленки (см. пример 1 из таблицы) удельная поверхность пленки, приходящаяся на единицу геометрической поверхности, составляет ≈ 0,4 м²/см², что существенно ниже, чем в предлагаемом изобретении.

Приготовление носителя (системы-предшественника) катализатора, содержащего высокопористый слой на непористой или малопористой основе, включает нанесение на непористую основу вещества с последующей сушкой и окислительной обработкой. В качестве наносимого вещества используют порошкообразные компоненты, которые вместе с непористой основой размещают в пресс-форму, проницаемую для введения и выведения газообразных компонентов. Общий состав композитного покрытия описывается формулой Al_xA_aB_bC_cD_dF_fO_y, где A, B, C, D, F - элементы 3, 4, 5, 6 периодов и редкоземельные 4f элементы Периодической таблицы. Приготовленные носители для катализаторов эффективны в эксплуатации. 33 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Способ приготовления носителя (системы-предшественника) катализатора, содержащего высокопористый слой на непористой или малопористой основе, включающий нанесение на непористую основу вещества с последующей сушкой и окислительной обработкой, отличающийся тем, что в качестве наносимого вещества используют порошкообразные компоненты, состоящие из нелетучих соединений, которые вместе с непористой основой размещают вместе в формовочном устройстве, проницаемом для газообразных веществ, с последующей обработкой в окислительной и/или влажной среде формовочного устройства вместе с порошкообразными компонентами и непористой основой и извлечением из формовочного устройства полученного изделия, при этом высокопористый слой представляет собой толстослойный, самозакрепляющийся оксидный или металл-оксидный композит, состоящий из соединений алюминия и/или соединений алюминия с добавками нелетучих соединений, выбранных из элементов 3, 4, 5, 6 периодов и/или 4 f элементов Периодической таблицы или различные сочетания индивидуальных и смешанных соединений всех вышеперечисленных элементов при следующих характеристиках пористого слоя: толщина слоя - 0,6 - 20 мм; плотность слоя на единицу геометрической поверхности непористой основы - 0,1 - 10 г/см². 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в полученное изделие дополнительно вводят компоненты методом пропитки в растворах с последующей сушкой и прокаливанием. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле AlO_y, где 0 < y ≤ 1,5. 4. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xA_aO_y, где А - элемент 3 периода; 0,58 ≤ x ≤ 3,52; 0 < a ≤ 1,49; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величиной а. 5. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xB_bO_y, где В - элемент 4 периода; 0,55 ≤ х ≤ 3,63; 0 < b ≤ 1,42; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величиной b. 6. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xC_cO_y, где С - элемент 5 периода; 0,53 ≤ х ≤ 3,73; 0 < c ≤ 0,50; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величиной с. 7. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xD_dO_y, где D - элемент 6 периода; 0,59 ≤ х ≤ 3,75; 0 < d ≤ 0,32; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величиной d. 8. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xF_fO_y, где F - 4f элемент; 0,57 ≤ х ≤ 3,58; 0 < f ≤ 0,42; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величиной f. 9. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xA_aB_bO_y, где А, В - элементы 3 и 4 периодов соответственно; 0 ≤ х ≤ 3,20; 0 < a ≤ 1,23; 0 < b ≤ 1,17; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами a, b. 10. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xA_aC_cO_y, где А, С - элементы 3 и 5 периодов соответственно; 0,55 ≤ х ≤ 3,33; 0 < a ≤ 1,39; 0 < c ≤ 0,49; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами a, c. 11. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xA_aD_dO_y, где А, D - элементы 3 и 6 периодов соответственно; 0,58 ≤ х ≤ 3,54; 0 < a ≤ 1,46; 0 < d ≤ 0,30; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами a, d. 12. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xA_aF_fO_y, где А, F - элементы 3 периода и 4 f элементы соответственно; 0,57 ≤ х ≤ 3,48; 0 < a ≤ 1,50; 0 < f ≤ 0,38; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами a, f. 13. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xB_bC_cO_y, где B, C - элементы 4 и 5 периодов соответственно; 0,56 ≤ х ≤ 3,36; 0 < b ≤ 1,16; 0 < c ≤ 0,48; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами b, c. 14. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xB_bD_dO_y, где B, D - элементы 4 и 6 периодов соответственно; 0,54 ≤ х ≤ 3,49; 0 < b ≤ 1,14; 0 < d ≤ 0,32; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами b, d. 15. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xB_bF_fO_y, где B, F - элементы 4 периода и 4 f элементы соответственно; 0,53 ≤ х ≤ 3,51; 0 < b ≤ 0,94; 0 < f ≤ 0,36; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами b, f. 16. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xC_cF_fO_y, где C, F - элементы 5 периода и 4 f элементы соответственно; 0,50 ≤ х ≤ 3,59; 0 < c ≤ 0,55; 0 < f ≤ 0,35; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами c, f. 17. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xC_cD_dO_y, где C, D - элементы 5 и 6 периода соответственно; 0,51 ≤ х ≤ 3,53; 0 < c ≤ 0,56; 0 < d ≤ 0,29; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами c, d. 18. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xD_dF_fO_y, где D, F - элементы 6 периода и 4 f элементы соответственно; 0,57 ≤ х ≤ 3,45; 0 < d ≤ 0,35; 0 < f ≤ 0,28; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами d, f. 19. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xA_aB_bC_cO_y, где А, В, C - элементы 3, 4, 5 периодов соответственно; 0,53 ≤ х ≤ 3,42; 0 < a ≤ 1,49; 0 < b ≤ 1,08; 0 < c ≤ 0,42; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами a, b, c. 20. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xA_aB_bD_dO_y, где А, В, D - элементы 3, 4, 6 периодов соответственно; 0,57 ≤ х ≤ 3,36; 0 < a ≤ 1,54; 0 < b ≤ 1,98; 0 < d ≤ 0,30; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами a, b, d. 21. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xA_aB_bF_fO_y, где А, В, F - элементы 3, 4 периодов и 4 f элементы соответственно; 0,54 ≤ х ≤ 3,44; 0 < a ≤ 1,49; 0 < b ≤ 0,87; 0 < f ≤ 0,35; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами a, b, f. 22. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xA_aC_cF_fO_y, где А, C, F - элементы 3, 4 периодов и 4 f элементы соответственно; 0,63 ≤ х ≤ 3,53; 0 < a ≤ 1,51; 0 < c ≤ 0,53; 0 < f ≤ 0,36; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами a, c, f. 23. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xA_aD_dF_fO_y, где А, D, F - элементы 3, 5 периодов и 4 f элементы соответственно; 0,53 ≤ х ≤ 3,58; 0 < a ≤ 1,56; 0 < d ≤ 0,38; 0 < f ≤ 0,32; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами a, d, f. 24. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xA_aC_cD_dO_y, где A, C, D - элементы 3, 4, 6 периодов соответственно; 0,54 ≤ х ≤ 3,53; 0 < a ≤ 1,43; 0 < c ≤ 0,50; 0 < d ≤ 0,37; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами a, c, d. 25. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xB_bC_cD_dO_y, где B, C, D - элементы 4, 5, 6 периодов соответственно; 0,62 ≤ х ≤ 3,46; 0 < b ≤ 1,12; 0 < c ≤ 0,45; 0 < d ≤ 0,36; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами b, c, d. 26. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xB_bC_cF_fO_y, где B, C, F - элементы 4, 5 периодов и 4 f элементы соответственно; 0,52 ≤ х ≤ 3,51; 0 < b ≤ 0,92; 0 < c ≤ 0,50; 0 < f ≤ 0,35; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами b, c, f. 27. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xB_bD_dF_fO_y, где B, D, F - элементы 4, 6 периодов и 4 f элементы соответственно; 0,58 ≤ х ≤ 3,42; 0 < b ≤ 0,85; 0 < d ≤ 0,39; 0 < f ≤ 0,36; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами b, d, f. 28. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xC_cD_dF_fO_y, где C, D, F - элементы 5, 6 периодов и 4 f элементы соответственно; 0,57 ≤ х ≤ 3,53; 0 < c ≤ 0,50; 0 < d ≤ 0,48; 0 < f ≤ 0,37; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами c, d, f. 29. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xA_aB_bC_cD_dO_y, где A, B, C, D - элементы 3, 4, 5, 6 периодов соответственно; 0,59 ≤ х ≤ 3,45; 0 < a ≤ 1,54; 0 < b ≤ 1,08; 0 < c ≤ 0,48; 0 < d ≤ 0,32; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами a, b, c, d. 30. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xA_aB_bC_cF_fO_y, где A, B, C, F - элементы 3, 4, 5 периодов и 4 f элементы соответственно; 0,62 ≤ х ≤ 3,52; 0 < a ≤ 1,46; 0 < b ≤ 1,11; 0 < c ≤ 0,51; 0 < f ≤ 0,36; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами a, b, c, f. 31. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xA_aB_bD_dF_fO_y, где A, B, D, F - элементы 3, 4, 6 периодов и 4 f элементы соответственно; 0,58 ≤ х ≤ 3,47; 0 < a ≤ 1,44; 0 < b ≤ 1,24; 0 < d ≤ 0,38; 0 < f ≤ 0,35; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами a, b, d, f. 32. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xA_aC_cD_dF_fO_y, где A, C, D, F - элементы 3, 5, 6 периодов и 4f элементы соответственно; 0,64 ≤ х ≤ 3,51; 0 < a ≤ 1,48; 0 < c ≤ 1,54; 0 < d ≤ 0,48; 0 < f ≤ 0,35; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами a, c, d, f. 33. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xB_bC_cD_dF_fO_y, где B, C, D, F - элементы 4, 5, 6 периодов и 4f элементы соответственно; 0,58 ≤ х ≤ 3,55; 0 < b ≤ 1,16; 0 < c ≤ 0,54; 0 < d ≤ 0,48; 0 < f ≤ 0,38; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами b, c, d, f. 34. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что состав высокопористого слоя отвечает формуле Al_xA_aB_bC_cD_dF_fO_y, где A, B, C, D, F - элементы 3, 4, 5, 6 периодов и 4f элементы соответственно; 0,57 ≤ х ≤ 3,52; 0 < a ≤ 1,46; 0 < b ≤ 1,10; 0 < c ≤ 0,45; 0 < d ≤ 0,39; 0 < f ≤ 0,36; y определяется степенью окисления алюминия, валентностью катионов, величинами a, b, c, d, f.