催化剂常用制备方法解答.ppt

§3-1 催化材料分类 §3-2 溶胶-凝胶法 §3-3 复合组分催化剂的制备 §3-4 负载型催化剂的制备 §3-6 催化剂的成型 §3-7 催化剂的工业制造 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)采用已成型好的载体，无需进行以后的催化剂成型操作 (2)可将一种或几种活性组分负载于载体上，活性组分的利用率高，用量少，对贵重金属更有意义 (3)此法所得催化剂的物性在很大程度上取决于载体的性质，载体的孔结构基本决定了成品催化剂的孔结构 (4)省去过滤多余浸渍液及其多余浸渍液回收的步骤，便于控制成品催化剂中活性组分的含量 4.载体的选择 ⑴物理因素 A.载体颗粒大小、表面积和孔结构的选择要根据成品催化剂性能的要求 ◆通常采用已成型好具有一定尺寸和外形的载体，省去催化剂的成型 ◆浸渍前载体的比表面与孔结构与浸渍后催化剂的比表面和孔结构有一定关系，即后者随前者的增减而增减 例如：Ag催化剂及其载体γ-Al2O3比表面对照 载体比表面(m2/g) 催化剂比表面(m2/g) 170 100 120 73 80 39 10 0 Ni晶粒大小 例如：Ni/SiO2 Ni的比表面随SiO2比表面增大而 增大 Ni晶粒大小随SiO2比表面增大而 减小 S L SiO2比表面 Ni的比表面 B.载体的导热性 例如：对强放热反应，要选用导热性能良好的载体，可防止催化剂因内部过热而失活。 C.要考虑到催化剂的机械强度，载体要经得起热波动，机械冲击等因素的影响。 ⑵化学因素 根据载体性质的不同应分为三种情况 A.惰性载体 使活性组分得到适当分布，使催化剂具有一定形状、孔结构和机械强度。 B.载体与活性组分相互作用，它使活性组分有良好的分散并趋于稳定，从而改变催化剂的性能。 例如：丁烯气相氧化反应，活性组分MoO3 SiO2 低 Al2O3 低 载体 MgO 低 TiO2