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1、催化劑制備方法催化作用改變化學(xué)反應(yīng)的速度,控制反應(yīng)方向和產(chǎn)物構(gòu)成反應(yīng)物產(chǎn)物催化劑催化劑-反應(yīng)物催化劑的特性加快化學(xué)反應(yīng)的速度,但不進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)計(jì)量催化劑對(duì)反應(yīng)有選擇性只能加速熱力學(xué)上可能的反應(yīng)不改變化學(xué)平衡的位置催化劑的分類多相反應(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)聚乙烯酶催化劑(生物化工)固體催化劑的構(gòu)成載體(Al2O3)主催化劑(合成NH3中的Fe)助催化劑(合成NH3中的K2O)共催化劑(石油裂解SiO2-Al2O3)催化劑制備的要點(diǎn)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一定
2、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沉淀劑加入金屬鹽類溶液,得到沉淀后再進(jìn)行處理金屬鹽溶液NaOH(Na2CO3)沉淀洗滌活化成型干燥焙燒研磨催化劑單組分沉淀法制備非貴金屬的單組分催化劑或載體Al3++OH-Al2O3.nH2O焙燒α-Al2O3,γ-Al2O3,η-Al2O3載體Al2O3共沉淀法多個(gè)組分同時(shí)沉淀(各組分比例較恒定,分布也均勻)Cu(NO3)2Zn(NO3)2Al(NO3)3溶液Na2CO3三元混合氧化物沉淀PH中性合成甲醇CuO-ZnO-Al2O3均勻沉淀法
3、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、純凈的沉淀物尿素調(diào)節(jié)堿性(NH2)2CO+3H2O2NH4++2OH-+CO2加熱到90-1000C尿素,同時(shí)釋放出OH-導(dǎo)晶沉淀法借助晶化導(dǎo)向劑引導(dǎo)非晶型沉淀轉(zhuǎn)化為晶型沉淀X,Y分子篩合成分子篩合成原料加晶種高結(jié)晶度晶化無定型物X,Y晶體轉(zhuǎn)化沉淀時(shí)金屬鹽類的選擇一般選用硝酸鹽(大都溶于水)貴金屬為氯化物的濃鹽酸溶液錸選用高錸酸(H2Re2O7)沉淀時(shí)沉淀劑的選擇易分解揮發(fā)除去(氨氣,氨水,銨鹽,碳酸鹽等)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)沉淀劑的溶解度要大(這樣被沉淀物吸附的量就少)沉淀物的溶
4、解度應(yīng)很小沉淀劑無污染沉淀形成影響因素濃度溶液濃度過飽和時(shí),晶體析出,但太大晶核增多,晶粒會(huì)變?。囟鹊蜏赜欣诰Ш诵纬?,不利于長大,高溫時(shí)有利于增大,吸附雜質(zhì)也少pH值在不同pH值下,沉淀會(huì)先后生成加料順序和攪拌強(qiáng)度加料方式不同,沉淀性質(zhì)有差異沉淀的陳化和洗滌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)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))一般洗滌到無OH-,NO3-沉淀的干燥焙燒活化干燥(除去濕沉淀中的洗滌液)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))活化(在一定氣氛下處理使金屬價(jià)態(tài)發(fā)生變化)實(shí)例一分子篩的合成NaY原粉Na型絲光沸石混合水
5、玻璃硫酸鋁偏鋁酸鈉氫氧化鈉成膠晶化過濾洗滌干燥浸漬法將載體放進(jìn)含有活性物質(zhì)的液體中浸漬載體(如Al2O3)的沉淀洗滌干燥載體的成型用活性組份浸漬干燥焙燒分解活化還原負(fù)載型金屬催化劑浸漬法的原理活性組份在載體表面上的吸附毛細(xì)管壓力使液體滲透到載體空隙內(nèi)部提高浸漬量(可抽真空或提高浸漬液溫度)活性組份在載體上的不均勻分布浸漬法的優(yōu)點(diǎn)可用已成型的載體(如氧化鋁,氧化硅,活性炭,浮石,活性白土等)負(fù)載組份利用率高,用量少(如貴金屬)過量浸漬法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。等體積浸漬法將載體與正好可吸附量的浸漬
6、溶液相混合,浸漬溶液剛好浸漬載體顆粒而無過剩。預(yù)先測定浸漬溶液的體積多活性物質(zhì)的浸漬浸漬時(shí)間多次浸漬法重復(fù)多次的浸漬、干燥、焙燒可制得活性物質(zhì)含量較高的催化劑可避免多組分浸漬化合物各組分競爭吸附浸漬沉淀法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)孔和表面吸附H2PtCl6鹽酸溶液載體再加入NaOH載體沉淀氫氧化鉑沉淀先浸漬易還原粒子細(xì)浸漬法實(shí)例鉑/氧化鋁-----重整催化劑—將汽油中直鏈烴芳構(gòu)化載體(99.9%Al2O3)成型?1/6*1/6英寸預(yù)處理:比表面250m2/g,0.56ml/g540oC活化、冷卻、浸漬鉑氯酸0.2-0.6%120oC干燥59
7、0oC活化焙燒分解高溫活化還原負(fù)載型重整催化劑浸漬法(多次浸漬)實(shí)例鎳/氧化鋁-----重整催化劑—將甲烷或石腦油重整制合成氣Al2O3+鋁酸鈣水泥+石墨+水成型?16*16*6mm預(yù)處理:120oC干燥、1400oC焙燒,得載體熔融浸漬硝酸鎳10-20%干燥、活化焙燒分解熔融浸漬硝酸鎳10-20%干燥、活化焙燒分解負(fù)載型鎳催化劑混合法直接將兩種或兩種以上物質(zhì)機(jī)械混合設(shè)備簡單,操作方便,產(chǎn)品化學(xué)組成穩(wěn)定(球磨機(jī)、拌粉機(jī))分散性和均勻性較低濕混法固體磷酸催化劑(促進(jìn)烯烴聚合、異構(gòu)化