03第03章催化剂的制备2015.ppt

浸渍时间较长（达到平衡）： 除去过剩的浸渍液 干燥 活性组分负载量大且形成均匀分布 过低浓度浸渍液（达平衡前孔外浸渍液中溶质已耗尽）： 除去过剩的液体 立即快速干燥 活性组分不均匀分布 导致活性组分均匀分布的竞争吸附剂：盐酸、硝酸、一元有机酸（乙酸、三氯乙酸等） 浸渍液中活性组分含量要多于载体内外表面的吸附量（但浸渍液浓度也不宜过高）； 除去过剩的浸渍液后，不应立即干燥，而是静置一段时间； 适当延长浸渍时间 活性组分均匀分布 负载型贵金属催化剂 —— 竞争吸附法： Uniform Egg-shell Egg-white Egg-Yolk a b c d Active phase/Support Support 活性组分分布类型的选择（取决于催化反应宏观动力学） ： 反应受外扩散控制 反应受动力学控制 反应介质中有毒物，且载体又能吸附该毒物 实例：Pt/Al2O3 a b c Increasing citric acid concentration Pt/Al2O3 Al2O3 Impregnation of ?-Alumina with Pt (from H2PtCl6) 无竞争吸附剂，形成蛋壳型分布 用无机酸（盐酸、硝酸）、一元有机酸（乙酸、三氯乙酸等）作竞争吸附剂，形成均匀型分布 用多元有机酸（柠檬酸、酒石酸、草酸）作竞争吸附剂，形成蛋白型、蛋黄型分布 竞争吸附剂的浓度也会影响活性组分的分布 浸渍影响因素 浸渍时间 Increasing impregnation time Pt/Al2O3 Al2O3 Impregnation of ?-Alumina with Pt (from H2PtCl6) Impregnation of ?-Alumina with Ni (from 1.0 M Ni(NO3)2) 浸渍液浓度 Impregnation of ?-Alumina with Ni (from Ni(NO3)2)，浸渍时间 0.5 h 低浓度浸渍溶液和较长浸渍时间有利于活性组分在载体孔内均匀分布 浸渍法分类 过量浸渍法：将载体浸渍在过量溶液中，溶液体积大于载体可吸附的液体体积，一段时间后除去过剩的液体，干燥、焙烧、活化 等体积浸渍法：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 （通常采用喷雾法——把配好的溶液喷洒在不断翻动的载体上，达到浸渍的目的） Wet impregnation： Dry impregnation： (Incipient wetness impregnation) Bucket conveyor Drip chute Bucket Drive wheel Bucket filter Tipper To drying Impregnating solution Impregnating basin Impregnating solution Spray header Support to be impregnated Rotating drum a. b. 多次浸渍法：将浸渍、干燥和焙烧反复进行多次 蒸气浸渍法：借助浸渍化合物的挥发性，以蒸气相的形式将其负载于载体上 例：制备正丁烷异构化催化剂AlCl3/铁矾土 —— 在反应器中装入铁矾土载体，然后以热的正丁烷气流将活性AlCl3组分汽化，并带入反应器，使之浸渍在载体上。当负载量足够时，便可切断气流中的AlCl3，通人正丁烷进行异构化反应 使用场合： 浸渍化合物溶解度小，一次浸渍达不到足够大的负载量 多组分共浸渍时，竞争吸附严重影响各组分在载体表面上的分布（分步浸渍） 多组分浸渍时，各组分的可溶性化合物不能共存于同一溶液中（分步浸渍） 浸渍后的热处理 干燥过程中活性组分的迁移（导致分布不均匀） Static drying Drying at low flow rate Freeze drying 解决措施： 快速干燥 冷冻干燥 Tendency towards egg-shell catalyst 焙烧与活化过程中金属晶粒的烧结 Pd/Al2O3催化剂中Pd的活性比表面在热处理时的变化 Pt/Al2O3催化剂中Pt晶粒大小与焙烧温度的关系 未负载的活性金属颗粒： 负载在载体上的活性金属颗粒： 载体对金属晶粒烧结的影响： 提高还原速率，可增大晶核生成速率，进而可提高金属的分散度： 在不发生烧结的前提下，尽可能升高还原温度 采用较高的还原气空速 尽可能降低还原气中水蒸汽分压 还原后金属晶粒大小与催化剂中金属含