第三章催化剂的制备2006版方案.ppt

§3-1 催化材料分类 §3-2 单组分(载体)催化剂的制备方法 §3-3 复合组分催化剂的制备 §3-4 负载型催化剂的制备 §3-5 活性组分的浸取 §3-6 特殊类型催化剂的制备 §3-7 催化剂的成型 §3-8 催化剂的工业制造 6.操作过程 ⑴金属盐溶液＋载体 碱 金属氢氧化物或碳酸盐/载体 原料准备：脱水的载体，盐溶液，碱溶液 脱水的载体 盐溶液 碱溶液 碱溶液 A.对表面有羟基的载体，当羟基参与反应时，载体表面的PH值溶液中的PH值，则在表面上优先沉淀 B.要快速混合，避免在本体溶液中快速成核及长大，否则溶胶太大不易进入孔中，只结合在载体外表面，导致孔道内没有活性组分，制得的催化剂活性低 ⑵将沉淀负载到载体上时注意问题： O H O H O H O H O Si Si O Si O O Si Si OH O O O SiO2胶球粒子示意图 7.均匀沉淀法 ⑴提出原因 ⑵方法介绍 使待沉淀溶液与沉淀剂母体充分混合，造成一个十分均匀的体系，然后调节温度，使沉淀剂母体加热分解转化为沉淀剂，从而使金属离子产生均匀沉淀 ⑶特点 A.时间长 B.产物均匀，颗粒粗细一致而致密，便于过滤和洗涤 C.载体负载量可通过反应时间来控制 D.水解速度随温度变化而变化，调节温度，可控制沉淀反应所需的OH-浓度下进行 二、吸附（过量浸渍法） 适用于负载量小的贵金属催化剂 适用于大颗粒载体的浸渍 浸渍法的优点： 可使用现有的有一定外型和尺寸的载体，省去成型过程 可选用适合的载体以提供催化剂所需的物理结构特征 用量少，利用率高，对贵稀材料尤为重要 所负载的量可直接由制备条件计算而得 1.方法简介 把载体泡入过量的含有活性组分的可溶性化合物溶液（浸渍液）中，待吸附平衡后过滤、干燥及焙烧后即成。 平衡量 浓度 吸附量 负载量的控制：调节浸渍液浓度和体积 分步多次浸渍 吸附遵循吸附等温线 2.载体的吸附 ⑴ PH值 溶液PH值=载体等电点时，载体不带电，不吸附 溶液PH值载体等电点时，载体带正电，吸附阴离子 溶液PH值载体等电点时，载体带负电，吸附阳离子 例如： SiO2的等电点在PH=1~2,溶液的PH2时，SiO2表面带负电，可吸附阳离子 Al2O3的等电点在PH=7~9，溶液的PH一般也在这个附近，载体即可带正电荷，也可带负电荷，所以既能吸附阳离子，也可吸附阴离子，但较弱 MgO的等电点在PH=12.1~12.7，溶液的PH一般小于此，载体MgO带正电荷，吸附阴离子 ⑵若溶液中有许多种阳离子或阴离子，载体优先吸附谁？ 对阳离子吸附能力： C4+C3+C2+C+ ~H+ 对阴离子吸附能力： SO42-I-Br-Cl-F- 与离子的极化力有关： 电荷↑，半径↓ ，极化力↑ 3.竞争吸附 ⑴含义：对贵金属负载型催化剂，由于贵金属含量低，要在大表面积上得到均匀分布，常在浸渍液中除活性组份外，再加入适量的第二组份，载体在吸附活性组分的同时必吸附第二组份，新加入的第二组份就称为竞争吸附剂，这种作用叫竞争吸附。 ⑵作用：使活性组分达到一定形式的分布 ⑶活性组分在载体上分布的不同类型 均匀型 蛋壳型 蛋黄型 蛋白型 适用于： 动力学控制 外扩散控制 介质中有毒物且 的催化反应 的催化反应 载体可吸附毒物时 例如：Pt/?-Al2O3重整催化剂 用一元酸作竞争吸附剂，可得到均匀型分布 用多元有机酸为竞争吸附剂，可得到蛋白型或蛋黄型的分布。 竞争吸附类型不同，可得到不同类型的分布 竞争吸附用量不同，可控制浸渍深度 三.离子交换（Ion Exchanging） 适用于低含量高利用率的贵金属负载催化剂 含义：利用载体表面存在着可进行交换的离子，将活性组分通过离子交换，交换到载体上，然后经过适当后处理，得到负载型催化剂。 例如：制备酸性分子筛催化剂时，用水玻璃制得的分子筛是Na型的，不具有酸性。为此可用铵盐与其作用，将Na+交换下来，再经高温处理，使NH4 +分解放出NH3,可得H型分子筛。 通过离子交换法： 把活性组分交换上去 除去有害的组分及杂质 添加助催化剂 四.浸渍（初步润湿，等体积吸附法，等量浸渍法） 1.含义：预先测定载体吸入溶液的能力，然后加入正好使载体完全浸渍所需的溶液量 2.适用范围：活性组分含量低或需要较高机械强度的催化剂 3.特点： (1)采用已成型