催化剂的制备方法3

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1、催化剂制备方法催化剂的催化作用l改变化学反应的速度，控制反应方向和产物构成催化剂的特性l加快化学反应的速度，但不进入化学反应计量l催化剂对反应有选择性l只能加速热力学上可能的反应l不改变化学平衡的位置催化剂的分类l多相反应固体催化剂（石化工业应用最多）–Al2O3/SiO2催化裂化生产汽油l均相反应配合物催化剂（精细化学品、聚合）–茂金属络合物生产聚乙烯l酶催化剂（生物化工）固体催化剂的构成l载体（Al2O3）l主催化剂（合成NH3中的Fe）l助催化剂（合成NH3中的K2O）l共催化剂（石油裂解Si

2、O2-Al2O3）催化剂制备的要点l多种化学组成的匹配–各组分一起协调作用的多功能催化剂l一定物理结构的控制–粒度、比表面、孔体积催化剂的一般制备方法l不同制备方法，成分、用量相同，但催化剂的性能可能不同–沉淀法–浸渍法–混合法–离子交换法沉淀法l沉淀剂加入金属盐类溶液，得到沉淀后再进行处理单组分沉淀法l制备非贵金属的单组分催化剂或载体共沉淀法l多个组分同时沉淀（各组分比例较恒定，分布也均匀）均匀沉淀法l金属盐溶液与沉淀剂充分混合后，逐渐改变条件得到颗粒均匀、纯净的沉淀物导晶沉淀法l借助晶化导向剂引

3、导非晶型沉淀转化为晶型沉淀沉淀时金属盐类的选择l一般选用硝酸盐（大都溶于水）l贵金属为氯化物的浓盐酸溶液l铼选用高铼酸（H2Re2O7）沉淀时沉淀剂的选择l易分解挥发除去（氨气，氨水，铵盐，碳酸盐等）l形成的沉淀物便于过滤和洗涤（最好是晶型沉淀，杂质少，易过滤洗涤）l沉淀剂的溶解度要大（这样被沉淀物吸附的量就少）l沉淀物的溶解度应很小l沉淀剂无污染沉淀形成影响因素l浓度–溶液浓度过饱和时，晶体析出，但太大晶核增多，晶粒会变小）l温度–低温有利于晶核形成，不利于长大，高温时有利于增大，吸附杂质也少lp

4、H值–在不同pH值下，沉淀会先后生成l加料顺序和搅拌强度–加料方式不同，沉淀性质有差异沉淀的陈化和洗涤l晶型沉淀陈化有助于获得颗粒均匀的晶体（吸附杂质较少）l非晶型沉淀一般应立即过滤(防止进一步凝聚包裹杂质）l一般洗涤到无OH-,NO3-沉淀的干燥焙烧活化l干燥（除去湿沉淀中的洗涤液）l焙烧（热分解除去挥发性物质，或发生固态反应，微晶适度烧结）l活化（在一定气氛下处理使金属价态发生变化）实例一分子筛的合成浸渍法l将载体放进含有活性物质的液体中浸渍浸渍法的原理l活性组份在载体表面上的吸附l毛细管压力使

5、液体渗透到载体空隙内部l提高浸渍量（可抽真空或提高浸渍液温度）l活性组份在载体上的不均匀分布浸渍法的优点l可用已成型的载体（如氧化铝，氧化硅，活性炭，浮石，活性白土等）l负载组份利用率高，用量少（如贵金属）过量浸渍法l将载体浸入过量的浸渍溶液中（浸渍液体超过可吸收体积），待吸附平衡后，沥去过剩溶液，干燥，活化后再得催化剂成品。等体积浸渍法l将载体与正好可吸附量的浸渍溶液相混合，浸渍溶液刚好浸渍载体颗粒而无过剩。l预先测定浸渍溶液的体积l多活性物质的浸渍l浸渍时间多次浸渍法l重复多次的浸渍、干燥、焙烧

6、可制得活性物质含量较高的催化剂l可避免多组分浸渍化合物各组分竞争吸附浸渍沉淀法l将浸渍溶液渗透到载体的空隙，然后加入沉淀剂使活性组分沉淀于载体的内孔和表面浸渍法实例l铂/氧化铝-----重整催化剂—将汽油中直链烃芳构化浸渍法（多次浸渍）实例l镍/氧化铝-----重整催化剂—将甲烷或石脑油重整制合成气混合法l直接将两种或两种以上物质机械混合l设备简单，操作方便，产品化学组成稳定（球磨机、拌粉机）l分散性和均匀性较低湿混法l固体磷酸催化剂（促进烯烃聚合、异构化、水合、烯烃烷基化、醇类脱水）干混法l锌锰系

7、脱硫催化剂（合成氨厂的原料气净化，脱除其中含有的有机硫化物）离子交换法l利用离子交换作为其主要制备工序的催化剂制备方法l利用离子交换的手段把活性组分以阳离子的形式交换吸附到载体上l适用于低含量，高利用率的贵金属催化剂l用于活性组分高分散，均匀分布大表面的负载型金属催化剂分子筛上的离子交换l氢型分子筛的制备（H-ZSM-5）分子筛上的离子交换l制备Zn/ZSM-5(用于丙烷芳构化）工业用催化剂的成型l反应器中需要一定尺寸和形状的催化剂颗粒（球型、条型、微球型、蜂窝型等)l颗粒形状影响到催化剂的活性、选

8、择性、强度、阻力、传热固定床用催化剂l催化剂的强度、粒度范围较大l形状不一的粒状催化剂易造成气流分布不均l颗粒尺寸过小会加大气流阻力，且成型困难移动床用催化剂l机械强度要求高（催化剂需要不断移动）l形状为无角的小球（直径3-4mm或更大）流化床用催化剂l催化剂必须有良好的流动性能l微球颗粒直径为20-150μm悬浮床用催化剂l催化剂颗粒在液体中容易悬浮，循环流动l微米至毫米级的球型颗粒催化剂颗粒强度提高方法l压片是可靠的增强机械强度的方法l增加烧结工艺l添加粘结剂（硅