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常见催化剂生产方法.docx

1、化工催化剂的常见的制备方法主要有:浸渍法、共沉淀法、沥滤法、热溶解法、电解法和离子交换法。 01 浸渍法:浸渍法是制备固体催化剂的常用方法之一。 01 方法 浸渍法是将载体放进含有活性物质的液体或气体中浸渍,活性物质逐渐吸附于多孔载体的表面,并渗透到载体的内表面,当浸渍平衡后,将剩余的液体或气体除去,再进行干燥,焙烧、活化等即可制得催化剂。浸渍法制备的催化剂的活性组分均匀地分布在载体的细孔中,具有均匀的、较高的活性组分。 02 原理 固体孔隙与液体接触时,由于表面张力的作用而产生毛细管压力,使液体渗透到毛细管内部; 活性组分在孔内扩散及在载体表面吸附。 03 应用 浸渍

2、法适用于制备稀有贵金属催化剂,活性组分含量较低的催化剂,以及需要高机械强度的催化剂。 04 优点 载体形状尺寸已确定,载体具有合适的比表面积、孔径、强度和导热率; 活性组分利用率高,成本低; 生产方法简单,生产能力高。 05 缺点 焙烧产生污染气体; 干燥过程会导致活性组分迁移。 06 分类 等体积浸渍法; 过量浸渍法; 多次浸渍法; 沉淀浸渍法; 蒸汽浸渍法; 加压浸渍法; 超声浸渍法。 02 沉淀法:沉淀法在催化剂制备中也比较常见。 01 方法 在金属盐溶液中加入沉淀剂,生成难溶金属盐或金属水合氧化物,从溶液中沉淀出来,再经过老化、过滤、洗

3、涤、干燥、焙烧、成型、活化等工序制得催化剂或催化剂载体。 沉淀的形成包括晶核的生成和晶核的长大。 02 晶核的形成 均相成核:当溶液过饱和状态时,构晶离子由于静电作用,通过缔合而自发形成晶核的作用。 异相成核:溶液中的微粒等外来杂质作为晶种诱导沉淀形成的作用。 03 晶核的长大 晶核形成之后,构晶离子就可以向晶核表面运动并沉积下来,使晶核逐渐长大的,最后形成沉淀微粒。 04 常用的沉淀剂 碱类:氨水、NaOH、KOH 碳酸盐:(NH4)2CO3、Na2CO3 、CO2 有机酸:CH3COOH、 H2C2O4CH3COONH4 、(NH4)2C2O4 05 应用

4、 沉淀法广泛用于制备高含量的非贵金属、非金属氧化物催化剂或催化剂载体。 06 分类 共沉淀法; 均匀沉淀法; 导晶沉淀法; 07 沉淀影响因素 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; 湿度:低温有利于晶核的形成,不利于晶核的长大,高温有利于晶核的增大,吸附杂质也会少; PH值:在不同PH值下,沉淀会先后生成; 加料顺序和搅拌强度:加料方式不同,沉淀性质有差异。 3 沥滤法: 01 方法 先制成含Ni-Al各50%的合金,经破碎过筛后用20%NaOH溶液将合金中的铝溶解,留下具有高表面活性的骨架镍。 02 特点 这类催化剂的特点

5、是金属分散性高,催化活性也高。 04 热溶融法:热熔融法是制备某些催化剂的特殊方法。 01 方法 将磁铁矿与KNO3,Al2O3等混合,在电炉中熔融,然后将所得的熔融物进行破碎,过筛而制得所需粒度的铁催化剂。合成氨催化剂就是采用熔融法制得的。 02 应用 主要用于制造氨合成所用的铁催化剂。 05 电解法: 01 方法 以纯银为阳极和阴极,硝酸银为电解液,在一定电流密度下电解,银粒在阴极析出,经洗涤、干燥和活化后制得。 02 应用 用于甲醇氧化脱氢制甲醛的银催化剂。 06 离子交换法: 01 方法 用某些具有离子交换特性的材料借助于离子交换反应,将所需要离子交换上去,然后再经过处理即可制成所需的催化剂。 02 应用 此法常用于制备裂化催化剂,如稀土-分子筛催化剂。 07 其他方法: 吸附法; 模板法等新技术; 溶胶-凝胶法; 均相催化固相化等方法。

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