《催化剂课件_ppt》.ppt

* 催化剂的成型——滚球工艺 适用于球型催化剂的成型 粒度均匀，形状规则 机械强度不高，表面粗糙 * 浸渍法 基本步骤：将载体浸泡在含有活性组分的可溶性化合物溶液中，接触一定的时间后（除去过剩的溶液），再经干燥、焙烧和活化处理，即可制得相应的催化剂。 制备负载型催化剂最常用的方法 * 浸渍法 浸渍法对载体的要求 机械强度好：能经受催化反应过程中温度、压力和相变等变化的影响，催化剂不会明显破裂。 惰性：与浸渍液不发生化学反应 耐热性好 不含使催化剂中毒和导致副反应发生的物质 原料易得，制备简单，不造成环境污染 * 浸渍法 影响因素 金属盐的种类 浸渍液的浓度 浸渍方法 干燥和焙烧条件 * 浸渍法：影响因素 金属盐的种类 金属盐的特点：溶解度大、结构稳定、在焙烧时可分解为稳定的化合物。 通常选用：硝酸盐、醋酸盐、碳 酸盐 * 浸渍法：影响因素 浸渍液浓度的控制 过浓 不易渗透进入催化剂的微孔，活性组分在载体上的分布不均匀。 得到的金属晶粒较大，而且晶粒的粒径分布较宽。 过稀 一次浸渍达不到所需的负载量，而须多次浸渍。 * 浸渍法：影响因素 浸渍液浓度的确定 取决于催化剂中活性组分的含量 假设活性组分的重量含量为a%，所用载体的比孔容为Vp(ml/g)，浸渍液的浓度为C (g/ml)，则1克载体中浸入溶液所负载的量为VpC : a %= VpC/(1+ VpC )X100% * 浸渍法：影响因素 浸渍方法 过量溶液浸渍法 等体积溶液浸渍法 多次浸渍法 蒸气相浸渍法 * 浸渍方法 过量溶液浸渍法 基本步骤：将载体浸入到含过量的活性组分的溶液中（溶液的体积大于载体可吸附的液体体积），一段时间后除去剩余的体积，干燥、焙烧和活化就得到催化剂。 当载体对溶液中的不同组分存在选择性吸附时，不宜采用。 等体积溶液浸渍法 或 多次浸渍法 * 浸渍方法 等体积溶液浸渍法 基本步骤：先测定载体吸收溶液的能力，然后加入正好能使载体完全浸透所需的溶液量。 优点： 可省去过滤多余浸渍液的步骤 便于控制催化剂中活性组分的含量（过量浸渍法因存在吸附及离子交换作用，真实含量不易控制。） * 浸渍方法 多次浸渍法 适用情况 载体的孔容较低，活性组分在溶液中的溶解度较小。 所需的活性组分量过多，为了使活性组分分布均匀，采用稀溶液进行多次浸渍。 多种组分的吸附能力不同，吸附能力强的活性组分集中在孔口，而吸附能力弱的组分集中在孔内，采用分步浸渍法分别浸渍。 * 多次浸渍法 注意要点 每次浸渍后，需进行干燥或焙烧。 使已浸渍的活性组分转化为不溶性物质而固定下来，以免再次浸渍时又被溶解。 也可提高第二次浸渍时载体的吸入量 * 浸渍颗粒的干燥与焙烧 干 燥 在干燥过程中，热量从颗粒外部传递到内部，因而孔口部分先蒸发使一部分溶质析出，由于毛细管上升作用，含活性组分的溶液不断从颗粒内部上升到孔口，从而造成活性组分向表层集中，留在孔内的活性组分减少。 * 浸渍颗粒的干燥与焙烧 干 燥 解决办法 采用快速干燥法，使溶质迅速析出 采用稀溶液多次浸渍法 * 浸渍颗粒的干燥与焙烧 焙 烧 影响因素：温度、时间、气氛 注意问题：避免温度过高，否则金属晶粒增大，活性金属面积减小。 解决办法 加入耐高温作用的稳定剂，防止易烧结的微晶相互接触，从而抑制烧结。 * 分子筛酸性的调变 （7）化学改性 氧化物：MgO、B2O3、Sb2O3、 P2O5、La2O3、CeO2 有机酸改性：柠檬酸、酒石酸 阴离子：F-（氟化铵、氟硅酸铵） 硅烷化 * 3.5.4 分子筛的择形催化作用 反应物择形催化 产物择形催化 限制过渡态择形催化 分子通道控制 择形催化—指分子筛对反应物和产物等的形状 和大小表现出的选择性催化作用 * 3.5.4 分子筛的择形催化作用 反应物择形催化 分子直径小于分子筛的孔径时，可以进入到晶体内进行反应，而大于分子筛孔径的分子不能进入晶孔内进行反应。 * 3.5.4 分子筛的择形催化作用 2-丁醇脱水反应 分子 直径 0.58 nm 5A分子筛 孔径 0.5 nm 10X分子筛 孔径 0.9 nm 10X分子筛的活性是5A分子筛的100～1000倍！ * 3.5.4 分子筛的择形催化作用 产物择形催化 产物中分子直径小于分子筛孔径的可以从孔中扩散出来，成为最终产物，而分子直径大于分子筛孔径的则无法从孔内逸出。 * 3.5.4 分子筛的择形催化作用 对二甲苯 间二甲苯 邻二甲苯 分子直径