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1、制備工業(yè)催化劑的方法引言：催化劑又叫觸媒。根據(jù)國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（IUPAC）于1981年提出的定義，催化劑是一種物質(zhì)，它能夠改變反應(yīng)的速率而不改變該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)Gibbs自由焓變化。這種作用稱為催化作用。涉及催化劑的反應(yīng)為催化反應(yīng)。催化劑是催化工藝的靈魂，它決定著催化工藝的水平及其創(chuàng)新程度。因此研究工業(yè)催化劑的制備方法具有重要的實(shí)際意義。目前，工業(yè)上使用的固體催化劑的制備方法主要有七種，分別如下：一.浸漬法將含有活性組分（或連同助催化劑組分）的液態(tài)（或氣態(tài)）物質(zhì)浸載在固態(tài)載體表面上。此法的優(yōu)點(diǎn)為：可
2、使用外形與尺寸合乎要求的載體，省去催化劑成型工序；可選擇合適的載體，為催化劑提供所需的宏觀結(jié)構(gòu)特性，包括比表面、孔半徑、機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)等；負(fù)載組分僅僅分布在載體表面上，利用率高，用量少，成本低。廣泛用于負(fù)載型催化劑的制備，尤其適用于低含量貴金屬催化劑。? 影響浸漬效果的因素有浸漬溶液本身的性質(zhì)、載體的結(jié)構(gòu)、浸漬過程的操作條件等。浸漬方法有：①超孔容浸漬法,浸漬溶液體積超過載體微孔能容納的體積,常在弱吸附的情況下使用；②等孔容浸漬法，浸漬溶液與載體有效微孔容積相等，無多余廢液，可省略過濾，便于控制負(fù)載
3、量和連續(xù)操作；③多次浸漬法，浸漬、干燥、煅燒反復(fù)進(jìn)行多次，直至負(fù)載量足夠?yàn)橹梗m用于浸載組分的溶解度不大的情況，也可用來依次浸載若干組分，以回避組分間的競爭吸附；④流化噴灑浸漬法，浸漬溶液直接噴灑到反應(yīng)器中處在流化狀態(tài)的載體顆粒上，制備完畢可直接轉(zhuǎn)入使用,無需專用的催化劑制備設(shè)備;⑤蒸氣相浸漬法，借助浸漬化合物的揮發(fā)性，以蒸氣相的形式將它負(fù)載到載體表面上，但活性組分容易流失，必須在使用過程中隨時(shí)補(bǔ)充。二.沉淀法?用淀劑將可溶性的催化劑組分轉(zhuǎn)化為難溶或不溶化合物，經(jīng)分離、洗滌、干燥、煅燒、成型或還原等工序，
4、制得成品催化劑。廣泛用于高含量的非貴金屬、金屬氧化物、金屬鹽催化劑或催化劑載體。沉淀法有：? ①共沉淀法,將催化劑所需的兩個(gè)或兩個(gè)以上的組分同時(shí)沉淀的一種方法。其特點(diǎn)是一次操作可以同時(shí)得到幾個(gè)組分，而且各個(gè)組分的分布比較均勻。如果組分之間形成固體溶液，那么分散度更為理想。為了避免各個(gè)組分的分步沉淀,各金屬鹽的濃度、沉淀劑的濃度、介質(zhì)的pH值及其他條件都須滿足各個(gè)組分一起沉淀的要求。? ②均勻沉淀法,首先使待沉淀溶液與沉淀劑母體充分混合，造成一個(gè)十分均勻的體系，然后調(diào)節(jié)溫度，逐漸提高pH值，或在體系中逐
5、漸生成沉淀劑等，創(chuàng)造形成沉淀的條件，使沉淀緩慢地進(jìn)行，以制取顆粒十分均勻而比較純凈的固體。例如，在鋁鹽溶液中加入尿素，混合均勻后加熱升溫至90～100℃,此時(shí)體系中各處的尿素同時(shí)水解，放出OH-離子：于是氫氧化鋁沉淀可在整個(gè)體系中均勻地形成。? ?、鄢鶆虺恋矸?以緩沖劑將兩種反應(yīng)物暫時(shí)隔開，然后迅速混合，在瞬間內(nèi)使整個(gè)體系在各處同時(shí)形成一個(gè)均勻的過飽和溶液，可使沉淀顆粒大小一致，組分分布均勻。苯選擇加氫的鎳／氧化硅催化劑的制法是：在沉淀槽中，底部裝入硅酸鈉溶液，中層隔以硝酸鈉緩沖劑，上層放置酸化硝酸鎳，
6、然后驟然攪拌，靜置一段時(shí)間，便析出超均勻的沉淀物。?、芙n沉淀法,在浸漬法的基礎(chǔ)上輔以均勻沉淀法，即在浸漬液中預(yù)先配入沉淀劑母體，待浸漬操作完成后加熱升溫，使待沉淀組分沉積在載體表面上。?三.混合法?多組分催化劑在壓片、擠條等成型之前,一般都要經(jīng)歷這一步驟。此法設(shè)備簡單，操作方便，產(chǎn)品化學(xué)組成穩(wěn)定，可用于制備高含量的多組分催化劑，尤其是混合氧化物催化劑，但此法分散度較低。 混合可在任何兩相間進(jìn)行，可以是液-固混合(濕式混合)，也可以是固-固混合（干式混合）?；旌系哪康模阂皇谴龠M(jìn)物料間的均勻分布，提高分散
7、度；二是產(chǎn)生新的物理性質(zhì)(塑性)，便于成型，并提高機(jī)械強(qiáng)度?！ 』旌戏ǖ谋∪醐h(huán)節(jié)是多相體系混合和增塑的程度。固-固顆粒的混合不能達(dá)到象兩種流體那樣的完全混合，只有整體的均勻性而無局部的均勻性。為了改善混合的均勻性，增加催化劑的表面積，提高丸粒的機(jī)械穩(wěn)定性，可在固體混合物料中加入表面活性劑。由于固體粉末在同表面活性劑溶液的相互作用下增強(qiáng)了物質(zhì)交換過程，可以獲得分布均勻的高分散催化劑。四.滾涂法?將活性組分粘漿置于可搖動的容器中，無孔載體小球布于其上，經(jīng)過一段時(shí)間的滾動，活性組分便逐漸粘附在載體表面。為了提高
8、涂布效果，有時(shí)還要添加粘結(jié)劑。由于活性組分容易剝離，滾涂法已不常用。五.離子交換法此法用離子交換劑作載體，以反離子的形式引入活性組分，制備高分散、大表面的負(fù)載型金屬或金屬離子催化劑，尤其適用于低含量、高利用率的貴金屬催化劑制備，也是均相催化劑多相化和沸石分子篩改性的常用方法。六.熱熔融法?借高溫條件將催化劑的各個(gè)組分熔合成為均勻分布的混合體、氧化物固體溶液或合金固體溶液，以制取特殊性能的催化劑。一些需要高溫熔煉的催化劑都用這種
