催化作用原理.docx

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1、催化劑的制備方法和要點(diǎn)？催化劑的制備方法大致分為干法與濕法。干法包括：熱熔法、混碾法等；濕法包括：凝膠法、沉淀法（凝膠與沉淀這兩種過(guò)程在化學(xué)性質(zhì)上是密切相關(guān)的，只是最終產(chǎn)品的物理性質(zhì)上有很大區(qū)別。沉淀過(guò)程中得到的是晶形沉淀，凝膠過(guò)程則得到的是非晶形沉淀）、浸漬法、離子交換法等；要點(diǎn)：1）多種化學(xué)組成的匹配；2）一定物理結(jié)構(gòu)的控制；催化劑的制備過(guò)程（步驟）？催化劑的制備過(guò)程大致分為四個(gè)階段：原料的準(zhǔn)備；母體的制備：母體：在結(jié)構(gòu)上各組分間的結(jié)合關(guān)系已具備了催化劑所需的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)的雛形。成型：成型是將母體制成一定的幾何形狀和尺寸的工序，它使最終產(chǎn)品能符合機(jī)械強(qiáng)度和反應(yīng)器中流體力學(xué)條件的

2、要求；活化：通過(guò)熱和化學(xué)處理使基本轉(zhuǎn)變?yōu)榉献罱K組成、結(jié)構(gòu)要求的催化劑；催化劑一般制備方法及晶體沉淀過(guò)程？沉淀法：晶形沉淀法和凝膠沉淀法；舉例：沸石分子篩、η-Al2O3、γ-Al2O3（晶形沉淀法）和硅膠、硅鋁膠（凝膠沉淀法）；負(fù)載法；舉例：鉑錸金屬負(fù)載型催化劑、Ni-陶土負(fù)載型催化劑；關(guān)于沉淀法？沉淀法原理：在難溶電解質(zhì)溶液中，如果正負(fù)離子濃度的乘積大于該物質(zhì)的溶度積Ksp，沉淀劑將可溶性的催化劑組分轉(zhuǎn)化為難溶化合物，再經(jīng)分離、洗滌、干燥、焙燒、成型等工序制成成品催化劑或催化劑載體。（沉淀法廣泛應(yīng)用于制備高含量的非貴金屬、金屬氧化物催化劑或催化劑載體）沉淀法生產(chǎn)流程：不同金屬鹽

3、溶液混合—沉淀（晶形或凝膠沉淀）—洗滌—干燥—焙燒—研磨—成型—活性—催化劑。形成沉淀的條件：溶液過(guò)飽和。過(guò)飽和溶液才能形成沉淀的原因：溶液中析出晶核是一個(gè)由無(wú)到有生成新相的過(guò)程。形成沉淀的過(guò)程：1、晶核的生成：溶液達(dá)到一定過(guò)飽和度，固相生成速率大于固相溶解速率，瞬間生成大量晶核；2、晶核的長(zhǎng)大：溶質(zhì)分子在溶液中擴(kuò)散到晶核表面，并按一定的晶格定向排列，使晶核長(zhǎng)大成為晶體；沉淀類(lèi)型：1、晶核生成速率＞＞晶核長(zhǎng)大速率：離子很快聚集成大量晶核，溶液的過(guò)飽和度迅速下降，溶液中沒(méi)有更多的離子聚集到晶核上，于是晶核就迅速聚集成細(xì)小的無(wú)定形顆粒，得到非晶形沉淀，甚至是膠體。2、晶核長(zhǎng)大速率＞＞晶

4、核生成速率：較多的離子以晶核為中心，按照一定的晶格定向排列而成為顆粒度較大的晶形沉淀。金屬鹽類(lèi)和沉淀劑的選擇及選擇原則？金屬鹽類(lèi)選擇：硝酸鹽、硫酸鹽、有機(jī)酸鹽等；沉淀劑選擇：堿類(lèi)：氨水、氫氧化鈉（鉀）；碳酸鹽：碳酸鈉、碳酸銨；有機(jī)酸：醋酸、醋酸銨；選擇原則：不能引入有害雜質(zhì)（沉淀劑本身要易分解揮發(fā)）；沉淀劑溶解度要大（沉淀完全）；沉淀物溶解度要?。ǔ恋硗耆?；沉淀物要易過(guò)濾和洗滌（盡量選取易形成晶形沉淀的沉淀劑）；沉淀劑要無(wú)毒和無(wú)害；影響沉淀的因素：溶液的濃度、2）溫度、3）pH值、4）加料方式、5）攪拌強(qiáng)度；沉淀法的分類(lèi)：?jiǎn)谓M分沉淀法：溶液中只有一種金屬鹽與沉淀劑作用，形成單一組

5、分沉淀物，用于制備單組分催化劑或載體。例：氧化鋁沉淀的制備堿法：Al3++OH-=Al2O3·nH2O↓酸法：AlO2-+H3O+=Al2O3·nH2O↓注意事項(xiàng)：對(duì)于兩性物質(zhì)，pH過(guò)高，沉淀物會(huì)重新溶解；氨水作沉淀劑時(shí)，氨濃度過(guò)高形成配離子，沉淀物重新溶解；(NH4)2CO3、Na2CO3作沉淀劑時(shí)，可能生成碳酸鹽、堿式碳酸鹽、氫氧化物沉淀物。多組分沉淀法：將兩種或兩種以上金屬鹽的混合溶液與一種沉淀劑作用，形成多組分沉淀物，用于制備多組分催化劑或載體。例：Na2CO3共沉淀硝酸銅與硝酸鋅，形成(Zn?Cu)5(OH)6(CO3)2注意事項(xiàng)：各金屬鹽、沉淀劑濃度、介質(zhì)pH值、加料方

6、式等條件必須滿足各個(gè)組分同時(shí)沉淀的要求；Na2CO3作沉淀劑時(shí)，多組分可能生成復(fù)鹽沉淀。均勻沉淀法：沉淀劑不直接加入待沉淀溶液中，而是首先把待沉淀溶液與沉淀劑母體混合，形成一個(gè)十分均勻的體系，然后調(diào)節(jié)溫度，使沉淀劑母體逐步轉(zhuǎn)化為沉淀劑，從而使沉淀緩慢進(jìn)行，得到均勻純凈的沉淀物。例：氫氧化鋁沉淀的制備(NH2)2CO+3H2O=2NH4++2OH－+CO2注意事項(xiàng)：克服了一般沉淀法中沉淀劑與待沉淀溶液混合不均勻、沉淀顆粒粗細(xì)不均、沉淀雜質(zhì)較多等缺點(diǎn)。超均勻共沉淀法導(dǎo)晶沉淀法配位沉淀法沉淀的后處理過(guò)程：老化、洗滌、抽濾、干燥、焙燒、成型、活化。小結(jié)：晶形沉淀形成條件：沉淀應(yīng)在稀溶液中進(jìn)

7、行；沉淀應(yīng)在熱溶液中進(jìn)行；沉淀劑應(yīng)在攪拌下均勻緩慢加入；老化；非晶形沉淀形成條件：沉淀應(yīng)在較濃溶液中進(jìn)行；沉淀劑應(yīng)在攪拌下均勻緩慢加入；過(guò)濾；例：分子篩的合成原料（水玻璃、硫酸鋁、偏鋁酸鈉、氫氧化鈉）混合、成膠、晶化、過(guò)濾、干燥、（NaY型原粉、Na型絲光沸石）關(guān)于溶膠-凝膠法？溶膠-凝膠法是一種新型的催化劑制備方法，用于制備金屬氧化物催化劑、雜多酸催化劑、非晶態(tài)催化劑等。溶膠定義：分散在分散介質(zhì)中的分散相顆粒粒徑為1-100nm的分散系統(tǒng)。分散相：被分散的膠體粒子；