催化剂工程导论

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1、什么是纳米材料？纳米材料是指在三维空间屮至少有一维处于纳米尺度范Md-lOOnm）或由它们作为基木单元构成的材料按维度尺寸大小的范围分为①（）维原了团簇②1维纳米线③2维薄膜④3维纳米块按形体分：①粉体材料②晶体材料③薄膜材料效应：①尺寸效应②星子效应③界面效应④体积效应纳米材料的制备气相高温裂解法喷雾转化法化学合成法①气相合成SiH4l（xy，c>SiI+2H2②凝聚相合成（溶胶一凝聚体）催化剂是影响化学反应的重要媒介物，是开发许多化工产品的关键。以生产化工产品为冃的的化学工业，是一个高技术、多品种的复杂产业

2、。工业催化剂是小产量而高附加值的特殊精细化学晶。专用化学晶一•般指专用性质较强，能满足用八对产晶性能要求、采用较高技术和中小型规模生产的高附加值化学品或合成材料；而精细化学品，一燉指专用性不甚强的高附加值化学品。催化剂：催化剂是-种能够改变化学反应的速度，而它本身乂不参与最终产物的物质。催化剂的基本特性：1•催化剂能加快化学反应速度，但它本身并不进入化学反应的计量2.催化剂对反应具有选择性，即催化剂对反应类型、反应方向和产物的结构具有选择性3.催化剂只能加速热力学上可能进行的化学反应，而不能加速热力学上无法进行

3、的反应4•催化剂只能改变化学反应的速度，而不能改变化学平衡的位置5.催化剂不改变化学平衡，意味著对正方向有效的催化剂，对反方向的反应也有效催化剂的分类（1）根据聚集状态的分类：分为气体、液体和同体（2）根据化学键的分类：金属键、离了键、配位键、等极键（3）按元素周期律的分类：主族元索和过渡元素（4）按催化剂组成及其使用功能的分类（5）按工艺与工程特点分类：多相固体催化剂、均相配合物催化剂和廨催化剂主催化剂：是起催化作用的根本性物质共催化剂：能和主催化剂同时起作用的部分助催化剂：是催化剂中具冇提高助催化剂活性、选

4、择性，改善催化剂的耐热性、抗毒性，机械强度和寿命等性能的组分。助催化剂对细分为：1、结构助催化剂2、电子助催化剂3、品格缺陷助催化剂。载体：是固体催化剂所特有的部分，起增人表面积、捉高耐热性和机械强度的作用，有时还能多少担当共催化剂或助催化剂的角色。固体催化剂在化学组成方面，大多数由主催化剂、助催化剂以及载体这三大部分组成催化剂的几种制造方法：沉淀法、浸渍法、混合法、离子交换法以及热熔融法。沉淀法的一般操作是在搅拌的情况下把碱类物质（沉淀剂）加入金属盐类的水溶液中，再将生成的沉淀物洗涤、过滤、干燥和焙烧，制造出

5、所需要的催化剂前驱物。沉淀法的分类：单组份沉淀法、共沉淀法、均匀沉淀法、浸渍沉淀法、导晶沉淀法、超均匀共沉淀法。-般而言，沉淀法的操作流程较长，包括溶解、沉淀、洗涤、干燥、焙烧等各步。选择沉淀剂是的原则：1、尽可能使川易分解挥发的沉淀剂2、形成的沉淀物必须便于过滤和洗涤3、沉淀剂的溶解度要人4、沉淀物的溶解度应很小5、沉淀剂必须无毒，不应造成环境污染沉淀形成的影响因素：1、浓度2、温度，低温时冇利于晶核的形成而不利于晶核的长大3、PH值沉淀的陈化：沉淀在其形成之后发纶的一切不可逆变化称为沉淀的陈化，洗涤操作的主

6、要目的是出去沉淀中的杂质。沉底带入杂质的主要原因是表面吸附、形成混晶（固溶体）、机械包藏等为尽可能的避免或减少杂质的引入，应采取以卞措施：1、针対不同类型的沉淀，选用适当的沉淀和陈化条件；2、在沉淀分离后，选川适当的洗涤液洗涤；3、必要时进行再沉淀，即将沉淀过滤、洗涤、溶解示，在进行一次沉淀焙烧的目的：1、通过物料的热分解，除左化学结介水合挥发性物质，使Z转化为所盂要的化学成分，其中可能包括化学价态的变化；2、借助固态反应、互溶、再结晶，获得一定的品型、微粒粒度、孔径和比表面积等；3、让微品适度的烧结，提高产品

7、的机械强度。浸渍法：是以浸渍为关键和特殊的一步，是制造催化剂广泛采用的另一种方法。浸渍法的优点：1、可以用即成外形与尺寸的载体，省去催化剂成型的步骤；2、可选择合适的载体，捉供催化剂所需物理结构特性；3、附载组分多数情况下仅仅分布在载体表而上，利用率高，用量少，成本低，这对钠、锂、钺等贵金属催化剂特别重要浸渍法的缺点：焙烧分解T序常产生废气污染浸渍法的基本原理：一方血是因为固体的孔隙与液体接触时，山于表血张力的作用而产生毛细管压力，是液体渗透到毛细管内部；另一方面是活性组分在载体表面上的吸附浸渍法的分类：1、过

8、量浸溃法2、等体积浸溃法3、多次浸渍法4、浸溃沉淀法5、流化喷洒浸渍法6、蒸汽相浸渍法等体积浸渍法的优点是不浪费；采用多次浸渍法的原因：1、浸渍化合物的溶解度小，一次浸渍的附载量少，需要重复浸渍多次；2、为避免多组分浸渍化合物各组分的竞争吸附，应将各个组分按次序先后浸渍混合法可以分为干法和湿法两种热熔融法：是制备某些催化剂较特殊的方法，适用于少数不得不经熔炼过程的催化剂，为的是要借高温