催化劑的制備方法3

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1、催化劑制備方法催化劑的催化作用l改變化學(xué)反應(yīng)的速度，控制反應(yīng)方向和產(chǎn)物構(gòu)成催化劑的特性l加快化學(xué)反應(yīng)的速度，但不進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)計量l催化劑對反應(yīng)有選擇性l只能加速熱力學(xué)上可能的反應(yīng)l不改變化學(xué)平衡的位置催化劑的分類l多相反應(yīng)固體催化劑（石化工業(yè)應(yīng)用最多）–Al2O3/SiO2催化裂化生產(chǎn)汽油l均相反應(yīng)配合物催化劑（精細(xì)化學(xué)品、聚合）–茂金屬絡(luò)合物生產(chǎn)聚乙烯l酶催化劑（生物化工）固體催化劑的構(gòu)成l載體（Al2O3）l主催化劑（合成NH3中的Fe）l助催化劑（合成NH3中的K2O）l共催化劑（石油裂解SiO2-Al2O3）催化劑制備的

2、要點l多種化學(xué)組成的匹配–各組分一起協(xié)調(diào)作用的多功能催化劑l一定物理結(jié)構(gòu)的控制–粒度、比表面、孔體積催化劑的一般制備方法l不同制備方法，成分、用量相同，但催化劑的性能可能不同–沉淀法–浸漬法–混合法–離子交換法沉淀法l沉淀劑加入金屬鹽類溶液，得到沉淀后再進(jìn)行處理單組分沉淀法l制備非貴金屬的單組分催化劑或載體共沉淀法l多個組分同時沉淀（各組分比例較恒定，分布也均勻）均勻沉淀法l金屬鹽溶液與沉淀劑充分混合后，逐漸改變條件得到顆粒均勻、純凈的沉淀物導(dǎo)晶沉淀法l借助晶化導(dǎo)向劑引導(dǎo)非晶型沉淀轉(zhuǎn)化為晶型沉淀沉淀時金屬鹽類的選擇l一般選用硝酸

3、鹽（大都溶于水）l貴金屬為氯化物的濃鹽酸溶液l錸選用高錸酸（H2Re2O7）沉淀時沉淀劑的選擇l易分解揮發(fā)除去（氨氣，氨水，銨鹽，碳酸鹽等）l形成的沉淀物便于過濾和洗滌（最好是晶型沉淀，雜質(zhì)少，易過濾洗滌）l沉淀劑的溶解度要大（這樣被沉淀物吸附的量就少）l沉淀物的溶解度應(yīng)很小l沉淀劑無污染沉淀形成影響因素l濃度–溶液濃度過飽和時，晶體析出，但太大晶核增多，晶粒會變?。﹍溫度–低溫有利于晶核形成，不利于長大，高溫時有利于增大，吸附雜質(zhì)也少lpH值–在不同pH值下，沉淀會先后生成l加料順序和攪拌強度–加料方式不同，沉淀性質(zhì)有差異沉淀

4、的陳化和洗滌l晶型沉淀陳化有助于獲得顆粒均勻的晶體（吸附雜質(zhì)較少）l非晶型沉淀一般應(yīng)立即過濾(防止進(jìn)一步凝聚包裹雜質(zhì)）l一般洗滌到無OH-,NO3-沉淀的干燥焙燒活化l干燥（除去濕沉淀中的洗滌液）l焙燒（熱分解除去揮發(fā)性物質(zhì)，或發(fā)生固態(tài)反應(yīng)，微晶適度燒結(jié)）l活化（在一定氣氛下處理使金屬價態(tài)發(fā)生變化）實例一分子篩的合成浸漬法l將載體放進(jìn)含有活性物質(zhì)的液體中浸漬浸漬法的原理l活性組份在載體表面上的吸附l毛細(xì)管壓力使液體滲透到載體空隙內(nèi)部l提高浸漬量（可抽真空或提高浸漬液溫度）l活性組份在載體上的不均勻分布浸漬法的優(yōu)點l可用已成型的載

5、體（如氧化鋁，氧化硅，活性炭，浮石，活性白土等）l負(fù)載組份利用率高，用量少（如貴金屬）過量浸漬法l將載體浸入過量的浸漬溶液中（浸漬液體超過可吸收體積），待吸附平衡后，瀝去過剩溶液，干燥，活化后再得催化劑成品。等體積浸漬法l將載體與正好可吸附量的浸漬溶液相混合，浸漬溶液剛好浸漬載體顆粒而無過剩。l預(yù)先測定浸漬溶液的體積l多活性物質(zhì)的浸漬l浸漬時間多次浸漬法l重復(fù)多次的浸漬、干燥、焙燒可制得活性物質(zhì)含量較高的催化劑l可避免多組分浸漬化合物各組分競爭吸附浸漬沉淀法l將浸漬溶液滲透到載體的空隙，然后加入沉淀劑使活性組分沉淀于載體的內(nèi)孔和

6、表面浸漬法實例l鉑/氧化鋁-----重整催化劑—將汽油中直鏈烴芳構(gòu)化浸漬法（多次浸漬）實例l鎳/氧化鋁-----重整催化劑—將甲烷或石腦油重整制合成氣混合法l直接將兩種或兩種以上物質(zhì)機械混合l設(shè)備簡單，操作方便，產(chǎn)品化學(xué)組成穩(wěn)定（球磨機、拌粉機）l分散性和均勻性較低濕混法l固體磷酸催化劑（促進(jìn)烯烴聚合、異構(gòu)化、水合、烯烴烷基化、醇類脫水）干混法l鋅錳系脫硫催化劑（合成氨廠的原料氣凈化，脫除其中含有的有機硫化物）離子交換法l利用離子交換作為其主要制備工序的催化劑制備方法l利用離子交換的手段把活性組分以陽離子的形式交換吸附到載體上l

7、適用于低含量，高利用率的貴金屬催化劑l用于活性組分高分散，均勻分布大表面的負(fù)載型金屬催化劑分子篩上的離子交換l氫型分子篩的制備（H-ZSM-5）分子篩上的離子交換l制備Zn/ZSM-5(用于丙烷芳構(gòu)化）工業(yè)用催化劑的成型l反應(yīng)器中需要一定尺寸和形狀的催化劑顆粒（球型、條型、微球型、蜂窩型等)l顆粒形狀影響到催化劑的活性、選擇性、強度、阻力、傳熱固定床用催化劑l催化劑的強度、粒度范圍較大l形狀不一的粒狀催化劑易造成氣流分布不均l顆粒尺寸過小會加大氣流阻力，且成型困難移動床用催化劑l機械強度要求高（催化劑需要不斷移動）l形狀為無角的

8、小球（直徑3-4mm或更大）流化床用催化劑l催化劑必須有良好的流動性能l微球顆粒直徑為20-150μm懸浮床用催化劑l催化劑顆粒在液體中容易懸浮，循環(huán)流動l微米至毫米級的球型顆粒催化劑顆粒強度提高方法l壓片是可靠的增強機械強度的方法l增加燒結(jié)工藝l添加粘結(jié)劑（硅