《催化剂培训》ppt课件

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1、催化剂培训§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方法§3-4负载型催化剂的制备方法§3-5其他方法§3-6催化剂的成型§3-7催化剂的工业制造§3-1催化材料分类一.金属、合金二.金属氧化物三.酸式催化剂四.金属盐类五.碱式催化剂六、金属硫化物七、纳米催化剂一.金属、合金1.负载型⑴低负载型的催化剂负载量：0.3%~0.5%例如：Pt/Al2O3、Ru/SiO2、Pt-Re/Al2O3、Ni-Cu/Al2O3一般均为贵重金属催化剂⑵高负载型的催化剂活性组分载入量：40％～70％例如：Ni/Al2O3、Co/Al2O3功能：加氢、脱氢、氢解、（氧化）2.

2、多孔型(不需要载体)例如：RaneyNi、Co、Cu….形状类似海绵，用于油脂加氢3.整体型网型：Ag网、Pt网，用于氨氧化反应。4.合金⑴合金催化剂的重要性及其分类双金属合金催化剂的应用，在多相催化剂发展史上写过光辉的一页。例如：Pt-Re及Pt-Ir重整催化剂的应用，开创了无铅汽油的重要来源。Pt-Rh及Pt-Rd废气燃烧所用催化剂，为防止空气污染立了大功。分类：Ⅰ：第八族+第一副族用于烃的氢解、加氢、脱氢例如:Ni-Cu，Pd-AuⅡ：第一副族+第一副族用于改善部分氧化反应的选择性例如:Ag-Au，Cu-AuⅢ：第八族+第八族用于增加催化剂活性的稳定性例如:Pt-Ir，Pt-

3、Fe(2)合金催化剂的催化特征协同效应(SynergeticEffect)合金也可促进稳定性例如：Pt-Ir比Pt催化剂的稳定性大为提高金属催化剂对反应的选择性，可通过合金加以调变。例如：脱氢得到氢解得到CH4等低碳烃加入Cu后脱氢活性几乎不变选择性升高氢解活性降低合金的类樱桃模型合金的微晶由其组成不同于体相的薄的表面层所包封。表面富集的是合金中升华热低(表面自由能低)的组分。例如：Ni-Cu，Cu在表面富集。二.金属氧化物1.单一活性组分例如：Al2O3、Cr2O3、V2O5、ZnO功能：烃类的选择性氧化、脱氢、脱硫、脱水。2.多组分的金属氧化物催化剂例如：SiO2-Al2O3协

4、同组分催化剂B酸L酸例如：3.复合氧化物例如：BaTiO3、CuCr2O4、Bi2Mo6⑴尖晶石结构常用作氧化和脱氢过程，结构式为AB2O4例如：⑵钙钛矿结构(O是非化学计量)丙烯氨氧化：NH3+C3H6+3/2O2→CH2=CHCN+3H2O三.酸式催化剂功能：催化裂化、聚合、异构化、歧化、烷基化、聚合、水合、水解等工业上应用的酸催化剂多数是固体酸，常见的有硅酸铝、氧化物、分子筛，金属盐类、酸性离子交换树脂等。近30年来，对于固体酸的催化剂的组成、结构、活性、选择性等与其表面酸中心的形成和酸性质的联系有了比较深入的了解，使得多相酸催化在理论和实践上获得了长足的进展。Brönste

5、d和Lewis酸碱的定义凡是能给出质子或者接受电子对的物质称为酸(B酸或L酸)NH3十H3O＋＝NH4＋十H2O凡是能接受质子或者给出电子对的物质称为碱(B碱或L碱)BF3十：NH3F3B：NH3固体酸中心类型B酸中心和L酸中心两类。为了阐明固体酸的催化作用，常常需要区分B酸中心还是L酸中心。研究NH3和吡啶等碱性物质在固体表面上吸附的红外光谱可以作出这种区分。NH3在固体表面上吸附的红外光谱NH3吸附在L酸中心时，是用氮的孤对电子配位到L酸中心上，其红外光谱类似于金属离子同NH3的配位络合物，吸附峰在3300cm-1及1640cm-1（H-N-H变形振动谱带）处；NH3吸附在B

6、酸中心上，接受质子形成NH4＋，吸收峰在3120cm-1，及l450cm-1处（H-N的变形振动谱带）。固体酸中心类型吡啶做探针的红外光谱法以吡啶做探针的红外光谱法，是广泛采用的方法。吡啶吸附在B酸中心上形成吡啶离子，其红外特征吸收峰之一在l540cm-1处。吡啶吸附在L酸中心上形成配位络合物，特征吸收峰在1447—1460cm-1处。固体酸中心类型HZSM—5沸石上B酸、L酸与吡啶作用后的红外光谱固体酸中心类型酸中心的酸强度及其测定酸强度是指给出质子的能力(B酸强度)或者接受电子对的能力(L酸强度)。酸强度表示酸与碱作用的强弱，是一个相对量。用碱性气体从固体酸脱附的活化能，脱附温

7、度，碱性指示剂与固体酸作用的颜色等都可以表示酸的强度。通常用酸强度函数H0表示固体酸强度，H0也称为Hammett函数。气态碱吸附法当气态碱分子吸附在固体酸中心上时，吸附在强酸中心上的比在弱酸中心上稳定，也更难脱附。当升温排气脱附时，吸附弱的碱首先排出，故根据不同温度下排出的碱量，可以给出酸强度和酸量。实验是将固体样品置于石英弹簧天平上，经抽空后再引进有机碱蒸气使之吸附。如长时间抽空样品重量不变，那么遗留在样品上的碱量就可作为化学吸附量。用于吸附的气态碱有NH3、吡啶