1、編輯ppt催化劑培訓催化劑培訓3-1 催化材料分類催化材料分類3-2 溶膠凝膠法溶膠凝膠法3-3 復合組分催化劑的制備方法復合組分催化劑的制備方法3-4 負載型催化劑的制備方法負載型催化劑的制備方法3-5 其他方法其他方法3-6 催化劑的成型催化劑的成型3-7 催化劑的工業制造催化劑的工業制造編輯ppt3-1 催化材料分類催化材料分類一.金屬、合金六、金屬硫化物七、納米催化劑編輯ppt一一.金屬、合金金屬、合金低負載型的催化劑負載量：0.3%0.5%例如：Pt/Al2O3、Ru/SiO2、Pt-Re/ Al2O3 、Ni-Cu/ Al2O3一般均為貴重金屬催化劑高負載型的催化劑活性組分載入量：

2、4070例如：Ni/Al2O3、Co/Al2O3功能：加氫、脫氫、氫解、（氧化）編輯ppt2.多孔型多孔型(不需要載體不需要載體)例如：Raney Ni、Co、Cu.形狀類似海綿，用于油脂加氫網型：Ag網、Pt網，用于氨氧化反應。322xNHONOH O編輯ppt合金催化劑的重要性及其分類雙金屬合金催化劑的應用，在多相催化劑發展史上寫過光輝的一頁。例如： Pt-Re及Pt-Ir重整催化劑的應用，開創了無鉛汽油的重要來源。 Pt-Rh及Pt-Rd廢氣燃燒所用催化劑，為防止空氣污染立了大功。編輯ppt分類： ：第八族+第一副族 用于烴的氫解、加氫、 脫氫 例如:Ni-Cu，Pd-Au ：第一副族+

3、第一副族 用于改善部分氧化反應 的選擇性 例如:Ag-Au，Cu-Au ：第八族+第八族 用于增加催化劑活性的 穩定性 例如:Pt-Ir，Pt-Fe編輯ppt(2)合金催化劑的催化特征協同效應(Synergetic Effect)Ni N i C u 合金也可促進穩定性例如：Pt-Ir比Pt催化劑的穩定性大為提高金屬催化劑對反應的選擇性，可通過合金加以調變。例如： 脫氫 得到 氫解 得到 CH4等低碳烴 加入Cu后 脫氫活性幾乎不變 選擇性升高 氫解活性降低 編輯ppt合金的類櫻桃模型合金的微晶由其組成不同于體相的薄的表面層所包封。表面富集的是合金中升華熱低(表面自由能低)的組分。例如：Ni-

4、Cu，Cu在表面富集。編輯ppt1.單一活性組分例如：Al2O3、Cr2O3、V2O5、ZnO 253 2223()ZnOV OCHCHOHSOOSO 252V OO CH3OCCH3CH3CH3COCOO功能：烴類的選擇性氧化、脫氫、脫硫、脫水。編輯ppt例如：SiO2-Al2O3 協同組分催化劑 B酸 L酸2323COHCH OHCuZnOAl O，催化劑C2H5CHCH22H 23232Fe OCr OK O催化劑為例如：編輯ppt例如：BaTiO3、CuCr2O4、Bi2Mo6尖晶石結構常用作氧化和脫氫過程，結構式為AB2O4例如：24231HMgFe OFeFe 脫丁烯丁二烯，活性組

5、分：鈣鈦礦結構(O是非化學計量)2/332/333(0.0070.079)(0.25)LaTiOLaMnOLaNiO丙烯氨氧化：NH3+C3H6+3/2O2CH2=CHCN+3H2O編輯ppt功能：催化裂化、聚合、異構化、歧化、烷基化、聚合、水合、水解等工業上應用的酸催化劑多數是固體酸，常見的有硅酸鋁、氧化物、分子篩，金屬鹽類、酸性離子交換樹脂等。近30年來，對于固體酸的催化劑的組成、結構、活性、選擇性等與其表面酸中心的形成和酸性質的聯系有了比較深入的了解，使得多相酸催化在理論和實踐上獲得了長足的進展。編輯pptBrnsted和Lewis酸堿的定義 n凡是能給出質子或者接受電子對的物質稱為酸(

6、B酸或L酸) NH3十H3ONH4十H2On凡是能接受質子或者給出電子對的物質稱為堿(B堿或L堿) BF3十：NH3 F3B：NH3編輯ppt固體酸中心類型固體酸中心類型 nB酸中心和L酸中心兩類 。n為了闡明固體酸的催化作用，常常需要區分B酸中心還是L酸中心。n研究NH3和吡啶等堿性物質在固體表面上吸附的紅外光譜可以作出這種區分。 編輯pptNH3在固體表面上吸附的紅外光譜在固體表面上吸附的紅外光譜nNH3吸附在L酸中心時，是用氮的孤對電子配位到L酸中心上，其紅外光譜類似于金屬離子同NH3的配位絡合物，吸附峰在3300 cm-1及1640 cm-1 （ H-N-H變形振動譜帶）處；nNH3吸

7、附在B酸中心上，接受質子形成NH4，吸收峰在3120 cm-1，及l450 cm-1處（H-N的變形振動譜帶）。固體酸中心類型固體酸中心類型編輯ppt吡啶做探針的紅外光譜法吡啶做探針的紅外光譜法n以吡啶做探針的紅外光譜法，是廣泛采用的方法。n吡啶吸附在B酸中心上形成吡啶離子，其紅外特征吸收峰之一在l 540 cm-1 處。n吡啶吸附在L酸中心上形成配位絡合物，特征吸收峰在14471460 cm -1處。 固體酸中心類型固體酸中心類型編輯pptHZSM5沸石上沸石上B酸、酸、L酸與吡啶作用后的紅外光譜酸與吡啶作用后的紅外光譜 固體酸中心類型固體酸中心類型編輯ppt酸中心的酸強度及其測定n 酸強度

8、是指給出質子的能力(B酸強度)或者接受電子對的能力(L酸強度)。酸強度表示酸與堿作用的強弱，是一個相對量。n用堿性氣體從固體酸脫附的活化能，脫附溫度，堿性指示劑與固體酸作用的顏色等都可以表示酸的強度。通常用酸強度函數H0表示固體酸強度，H0也稱為Hammett函數。編輯ppt氣態堿吸附法氣態堿吸附法 n當氣態堿分子吸附在固體酸中心上時，吸附在強酸中心上的比在弱酸中心上穩定，也更難脫附。當升溫排氣脫附時，吸附弱的堿首先排出，故根據不同溫度下排出的堿量，可以給出酸強度和酸量。實驗是將固體樣品置于石英彈簧天平上，經抽空后再引進有機堿蒸氣使之吸附。如長時間抽空樣品重量不變，那么遺留在樣品上的堿量就可作

9、為化學吸附量。n用于吸附的氣態堿有NH3、吡啶、正丁胺等，比較更好的是三乙胺。酸中心的酸強度及其測定編輯ppt程序升溫脫附法(TPD法) n氣態堿吸附法已發展為程序升溫脫附法(TPD法)。TPD法是將預先吸附了某種堿的固體酸在等速升溫并通入穩定流速載氣條件下，表面吸附的堿到了一定的溫度范圍便脫附出來，在吸附柱后用色譜檢測器記錄描繪堿脫附速度隨溫度的變化，即得TPD曲線。這種曲線的形狀、大小及出現最高峰時的溫度Tm值，均與固體酸的表面性質有關。 酸中心的酸強度及其測定編輯ppt陽離子交換的ZSM一5沸石上吸附氨的TPD圖酸中心的酸強度及其測定編輯ppt酸量酸量的測定的測定n固體酸表面上的酸量，通

10、常表示為單位重量或者單位表面積上酸位的毫摩爾數，即mmol/wt或mmol/m2。酸量也叫酸度，指酸的濃度。因為對于不同的酸強度的酸度存在分布，故測量酸強度的同時就測出了酸量。n較常用的方法：指示劑法、TPD法和量熱法等。編輯ppt指示劑法指示劑法:又稱非水溶液正丁胺法。此法是在指示劑存在下，以正丁胺滴定懸浮在苯溶液中的固體酸從而求出酸量。限制：TPDTPD法：法：用堿性氣體的脫附溫度表示酸的強度時，該溫度下的脫附峰面積表示該強度的酸量。限制：不能區分B酸和L酸。酸量酸量的測定的測定編輯ppt典型的酸催化應用n異構化反應n烷基化反應n酰基化反應n烯烴水合反應n烷基芳烴的烷基轉移反應n甲醇轉化為

11、烴類的反應n脫水反應n脫鹵化氫反應n齊聚和聚合反應n酯化反應n水解反應n催化裂化n加氫裂化(氫解)n催化重整n加氫反應n服氫反應n氧化反應n其它反應編輯ppt1液體酸液體酸均相反應：H2SO4、HF、HNO3、H3PO4、H3BO3用于：酯化反應，烷基化反應2金屬氧化物金屬氧化物固體酸：能給出質子或接受電子對的固體例如：Al2O3、ZnO、CuO、SiO2-Al2O3、SiO2-MgO特點：酸堿可調酸性催化劑種類酸性催化劑種類編輯ppt固體酸的強度若超過100H2SO4的酸強度，即為超強酸。由質子酸和Lewis酸結合而成例如：質子酸 Lewis酸 HF BF3 HF SbF5 HCl AlCl

12、3檢測方法：正丁烷骨架異構化成異丁烷的反應酸性催化劑種類酸性催化劑種類編輯ppt由兩種以上無機酸縮合而成3244312402122712POMoOHH PMo OH O通式：12401240( :)()nnxW OxMx P Soi CeWTaOMo Nb、 、中央離子： 、酸性催化劑種類酸性催化劑種類編輯ppt6無機酸鹽無機酸鹽例如：AlCl3、NiSO4、Na2CO35強酸性陽離子交換樹脂強酸性陽離子交換樹脂 顯酸性H+CHCH2HSO3 n2-酸性催化劑種類酸性催化劑種類編輯ppt7分子篩分子篩酸性催化劑種類酸性催化劑種類沸石(zeolite) 的晶體具有許多大小相同的空腔；空腔之間又有

13、許多直徑相同的微孔相連，形成均勻的、尺寸大小為分子直徑數量級的孔道；因不同孔徑的沸石就能篩分大小不一的分子，故又得名為分子篩(molecular sieve)。1756年發現第一個天然沸石輝沸石；1954年沸石的人工合成工業化；1960年代開始用作催化劑和催化劑載體。編輯ppt分類：A型、X-型、Y-型、絲光沸石型、ZMS型、 磷酸鋁系分子篩等按硅鋁比不同,可分為低硅、中硅和高硅沸石： 沸石類型 硅鋁比(SiO2/Al2O3) 實例 低硅沸石 11.5 A型 SiO2/Al2O3=1 X型 SiO2/Al2O3 中硅沸石 25 Y型 SiO2/Al2O3 絲光沸石SiO2/Al2O3=9-11

14、 高硅沸石 10 ZSM-5 SiO2/Al2O3=10-100 二氧化硅分子篩SiO2/Al2O3=分子篩編輯ppt沸石分子篩是結晶硅鋁酸鹽，其化學組成實驗式可表示為： M 2/nO Al2O3 xSiO2 yH2O式中，M為金屬離子，人工合成時通常為Na開始；n為金屬離子的價數，x為SiO2的分子數，也可稱SiO2/Al2O3的摩爾比，俗稱硅鋁比；y為H2O分子的分子數。也可用下式表示： Mp/n(AlO2)p (SiO2)qyH2O 式中p為鋁氧四面體的數目，q為硅氧四面體的數目，每個鋁原子和硅原子平均部有兩個氧原子。分子篩編輯ppt各種沸石分子篩的區別：在化學組成和結構上的不同；而化學

15、組成上最主要的差別則是硅鋁比不同。幾種常見分子篩的化學組成分子篩編輯ppt沸石分子篩的基本結構單元是硅氧四面體和鋁氧四面體，它們通過氧橋相互聯結。分子篩分子篩結構：由四個四面體形成的環叫四元環，五個四面體形成的環叫五元環，依此類推還有六元環、八元環和十二元環等編輯ppt分子篩各種環通過氧橋相互連接成三維空間的多面體叫晶穴或孔穴，也有稱為空腔。通常以籠(cage)來稱呼。由籠再進一步排列即成各種沸石的骨架結構。籠有多種多樣，如 立方體( )籠、六方柱籠、 籠、 籠、八面沸石籠等。編輯ppt沸石中幾種晶穴的結構（1）籠；（2）八面沸石籠；（3）立方體籠；（4）籠；（5）六方柱籠；（6）籠；（7）八

16、角柱籠分子篩編輯ppt分子篩ZSM5 骨架結構及連接示意圖 編輯ppt分子篩催化劑的擇形作用分子篩催化劑的擇形作用n沸石分子篩規正均勻的孔口和孔道使得催化反應可以處于一種擇形的條件下進行。這就是所謂的擇形催化。 例如：汽油的重整中，為提高汽油中異構烷烴的百分比，就可利用適當孔徑的分子篩限制異構烷烴進入孔道，也就是說不讓它們與分子篩的內表面接觸，而正構烷烴卻可自由出入，并在內表面的酸性中心上發生裂解反應而與異構烷烴分離。 分子篩編輯ppt分子篩的擇形性：分子篩的擇形性：反應物的擇形催化產物的擇形催化過渡態限制的擇形催化分子交通控制的擇形催化分子篩編輯ppt分子篩反應物、產物擇形性編輯ppt分子篩

17、限制過渡狀態型選擇性編輯ppt分子通道控制選擇性分子篩編輯ppt分子篩的離子交換特性分子篩的離子交換特性 n 沸石分子篩由于結構中Si和Al的價數不一，造成的電荷不平衡必須由金屬陽離子來平衡。n合成時都是引入鈉離子，鈉離子很容易被其他金屬離子交換下來。由于金屬離子在沸石分子篩骨架中占據不同的位置，所引起的催化性能也就不一樣。通過離子交換，可以調節沸石分子篩晶體內的電場和表面酸度等參數。在制備催化劑時可以將金屬離子直接交換到沸石分子篩上，也可以將交換上去的金屬離子，還原為金屬形態。這比用一般浸漬法所得的分散度要高得多。分子篩編輯ppt離子交換特性的應用離子交換特性的應用利用沸石分子篩的離子交換特

18、性，可以制備性能良好的所謂雙功能催化劑。例如：將Ni2+，Pt2+，Pd2+等交換到分子篩上并還原成為金屬。這些金屬將處于高度分散狀態，就形成了一個很好的汽油選擇重整雙功能催化劑。分子篩編輯ppt沸石分子篩的固體酸性表面與沸石分子篩類型、陽離子性質等有關 。分子篩的酸性質分子篩的酸性質表面酸性的一般規律：堿金屬(IA族)沸石分子篩幾乎沒有酸性； 二價、多價和脫陽離子(氫型)沸石分子篩的酸性不一樣，其中氫型的為最大 ；紅外光譜所證實的兩種類型酸的比例隨沸石分子篩而異 。分子篩編輯ppt新型分子篩新型分子篩 材料材料n磷鋁分子篩(簡稱AlPO)：有機胺的存在下經過幾十至幾百小時的水熱反應，由無定形

19、的磷鋁膠體自發結晶成晶態的微孔分子篩。n中孔分子篩(納米孔)MCM-14; SBA-15分子篩編輯pptnAlPO：有三維骨架結構和相層狀結構兩種，也有四面體結構。由于電荷是平衡的，所以無陽離子及交換特性。在催化性能上無任何優勢。nAlPO在結構上具有Y型和ZSM型分子篩的優點，例如AlPO-5分子篩既有ZSM型分子篩的直孔道特性，又有Y型分子篩大孔(十二元環)的特性。合成時加入了適量的硅，使骨架結構中包含三元氧化物，SAPO型分子篩。這樣既保持了原有的結構特點，又增加了電荷和酸性的調變性。AIPO-5對異丙苯裂解和鄰二甲苯無催化活性，而SAPO-5對上述反應就有相當好的催化活性。分子篩編輯p

20、pt例如：金屬氧化物、金屬硫酸、磷酸鹽烯烴聚合催化劑：TiCl3-TiCl4功能：羥醛縮合、聚合反應CaO、MgO、K2O、Na2O六金屬硫化物六金屬硫化物例如：MoS2/Al2O3、WS2/Al2O3 七納米催化劑七納米催化劑特點：高比表面、高活性、高選擇性編輯ppt3-2 溶膠溶膠-凝膠法凝膠法一.sol-gel法制備過程編輯ppt作為載體，必須有大表面積和多孔的性質，作為非負載的單一組分催化劑，也通常是制成大表面積和高孔隙率的，對這類物質，一般采用sol- gel法(溶膠-凝膠法) 。溶膠凝膠法是指無機物或金屬醇鹽經過溶液、溶膠、凝膠而固化，再經熱處理而形成氧化物或其它化合物固體的方法。

21、編輯ppt不同溶膠不同溶膠-凝膠過程的特征凝膠過程的特征 化化 學學 特特 征征 凝膠凝膠 前前 驅驅 物物 應應 用用 膠體型膠體型Sol-Gel過程過程 調整調整pH值加入電值加入電解質解質 蒸發溶劑使蒸發溶劑使粒子形成凝膠網絡粒子形成凝膠網絡 密集的粒子形成凝膠網密集的粒子形成凝膠網絡；凝膠絡；凝膠 中固相含量較中固相含量較高；凝膠透明，強度較高；凝膠透明，強度較弱弱 由金屬由金屬 無機化合無機化合物與添加劑之間物與添加劑之間的反應形成的密的反應形成的密集的粒子集的粒子 粉末、粉末、薄膜薄膜 無機聚無機聚合物型合物型Sol-Gel過程過程 前驅物的水解和縮前驅物的水解和縮聚聚 由前驅物得

22、到的無機聚由前驅物得到的無機聚合物構成凝膠網絡；剛合物構成凝膠網絡；剛形成的凝膠體積與前形成的凝膠體積與前 驅驅物溶液體積完全一樣；物溶液體積完全一樣；凝膠形成的參數凝膠形成的參數-膠凝時膠凝時間隨著過程中其它參數間隨著過程中其它參數的變化的變化 而變化；凝膠透而變化；凝膠透明明 金屬醇鹽金屬醇鹽 薄膜、薄膜、塊體、塊體、纖維、纖維、粉末粉末 絡合物絡合物型型Sol-Gel過程過程 絡合反應導致較大絡合反應導致較大混合配合體的混合配合體的 絡合絡合物的形成物的形成 由氫鍵連接的絡合物構由氫鍵連接的絡合物構成凝膠網絡；成凝膠網絡； 凝膠在濕凝膠在濕氣氣 中可能會溶解中可能會溶解;凝膠透凝膠透明明

23、 金屬醇鹽、硝酸金屬醇鹽、硝酸鹽或醋酸鹽鹽或醋酸鹽 薄膜、薄膜、粉末、粉末、纖維纖維 編輯ppt編輯ppt一、一、sol-gel法制備過程法制備過程金屬鹽溶液過飽和狀態PH調節沉淀成核長大膠體溶膠凝聚陳化水凝膠純化,濃縮洗滌過濾干燥干凝膠成型顆粒煅燒催化劑編輯ppt1.陽離子選取：催化劑中所用的金屬離子。2.陰離子的選取：陰離子的選擇涉及多方面的因素。例如：溶解度、雜質含量、易獲性、價格等可能存在的問題等，應綜合考慮。陰離子應該比較容易經分解、揮發或洗滌除去。Cl-：洗滌困難，毒物，酸性SO4 2-：毒物，產生SO2、H2SNO3-：產生NO x煙霧，成本低C2O4 2-：焙燒時可除去，無污染

24、，但成本高。編輯ppt3.常用鹽類：碳酸鹽、硝酸鹽、醋酸鹽、草酸鹽、銨鹽、鈉鹽。有些催化劑也選硫酸鹽或氯化物。4.溶劑：水，有機溶劑編輯ppt分為三個階段：過飽和、成核、長大1.過飽和狀態進入過飽和狀態的三種方法PH增加值蒸發提高溶液濃度降低溶液溫度沉淀過程過飽和區增加pH溶解度曲線溶液溫度溫度濃度濃度ACBD其中增加PH值是最常用的方法，通過加入堿性溶液實現編輯ppt常用沉淀劑4423232233423434244224()()()()NH OHKOHNaOHNHCONa COCOK CONaHCONHCONH HCONHSONHC O堿類：、碳酸鹽類：、碳酸氫鹽類：有機酸：乙酸、草酸銨鹽：

25、、編輯ppt2.成核與長大成核與長大（1）成核速率（VN）與長大速率（Vg） 長大速率：又叫定向速率，是離子按一定晶格排列在晶核上形成晶體的速度。成核速率：又叫聚集速度，指溶液中加入沉淀劑而使離子濃度乘積超過溶度積時，離子聚集起來生成微小晶核的速率。編輯ppt（2）VNVg ：小粒子，非晶形（窄分布的小顆粒體系） VN700 煅燒時可發生固相反應：2324,NiOAl ONiAl ONiOMgONiO MgONiONi尖晶石，鎳鎂固溶體還原后得到活性相,8MgONiOnmNiOMgOnm例無時的晶粒度為30.0400.0 而在固溶體中，粒度為如：。編輯ppt450600232232310501

26、2002323CCCCAl OH OAl OAl OAl OAl O 例如：2.煅燒中所發生的反應熱分解發生固相反應形成固溶體發生晶型轉變編輯ppt煅燒溫度 ，孔徑 ，孔體積 例如：Al2O3 500 孔體積0.5499 cm3/g nm 900 孔體積0.4115 cm3/g nm煅燒溫度改變晶型煅燒溫度改變比表面積例如：Al2O3 T：500 800 1000 1100 Sg：202m2/g 153m222/g編輯ppt控制好溫度是煅燒過程的關鍵 使煅燒溫度 10%20%編輯ppt沉淀法的影響因素沉淀的PH值PH的改變可使晶粒的大小與排列方式及結晶完全度不同，從而使成品催化劑的比表面和孔結

27、構有很大差別例如：制Al2O3時，同樣條件下，PH不同，產品晶相不同3AlOH7232923210232PHPHPHAl OmH OAl OH OAl OnH O 無定形膠體針狀膠體球狀結晶可通過加料順序進行控制PH值編輯ppt濃度的影響溶液濃度高（即過飽和度高），有利于晶核的形成321晶體大小晶體大小析出速度或長大速度析出速度或長大速度溶液過飽和度溶液過飽和度(S)曲線曲線1 1：晶核生長速率與過飽和度的關系：晶核生長速率與過飽和度的關系曲線曲線2 2：晶核長大速率與過飽和度的關系：晶核長大速率與過飽和度的關系曲線曲線3 3：晶體大小與過飽和度的關系：晶體大小與過飽和度的關系編輯ppt溫度的

28、影響研究結果表明：低溫時有利于晶核的生成，不利于晶核長大， 得到細小顆粒沉淀。例如：向鋁酸鈉溶液中通入CO2 40 生成三水鋁石當溶液中溶質數量一定時： T越大時，S越小，VN越小 T越小時，S越大，VN越大VNTT佳編輯ppt沉淀條件的選擇形成晶形沉淀的條件：沉淀作用應在適當的稀溶液中進行但也不宜太稀，以免增加沉淀物的溶解損失VN降低，有利于晶體長大可得到完整的結晶避免產生位錯和晶格缺陷減少沉淀包藏雜質編輯ppt沉淀劑應在不斷攪拌下緩慢加入 避免發生局部過濃生成大量晶核并同時維持一 定的過飽和度。沉淀應在熱溶液中進行 T 過飽和度 VN 有利于晶體長大 老化 微晶消失，粗晶長大，易形成晶體編

29、輯ppt形成非晶形沉淀的條件沉淀作用在濃溶液中進行在不斷攪拌下，迅速加入沉淀劑，這樣可獲得比較緊密凝聚的沉淀，而不至于成為膠體溶液在熱溶液中進行沉淀，可使沉淀比較緊密，減少吸附現象為防止生成膠體溶液，加入適當電解質不宜老化，而應立即過濾，以防沉淀進一步凝聚，雜質也更難洗去編輯ppt操作過程金屬鹽溶液載體堿金屬氫氧化物或碳酸鹽/載體 原料準備：脫水的載體，鹽溶液，堿溶液 脫水的載體鹽溶液堿溶液堿溶液注意：避免在本體溶液中形成沉淀編輯ppt均勻沉淀法使待沉淀溶液與沉淀劑母體充分混合，造成一個十分均勻使待沉淀溶液與沉淀劑母體充分混合，造成一個十分均勻的體系，然后調節溫度，使沉淀劑母體加熱分解轉化為沉

30、的體系，然后調節溫度，使沉淀劑母體加熱分解轉化為沉淀劑，從而使金屬離子產生均勻沉淀。淀劑，從而使金屬離子產生均勻沉淀。9010022224()22CNHCOH OCONHOH 用尿素代例如：替堿+3編輯ppt反應時間長產物均勻，顆粒粗細一致而致密，便于過濾和洗滌載體負載量可通過反應時間來控制水解速度隨溫度變化而變化，調節溫度，可控制沉淀反應所需的OH-濃度下進行。編輯ppt二、吸附（過量浸漬法）適用于負載量小的貴金屬催化劑適用于大顆粒載體的浸漬浸漬法的優點：可使用現有的有一定外型和尺寸的載體，省去成型過程可選用適合的載體以提供催化劑所需的物理結構特征用量少，利用率高，對貴稀材料尤為重要所負載的

31、量可直接由制備條件計算而得編輯ppt把載體泡入過量的含有活性組分的可溶性化合物溶液（浸漬液）中，待吸附平衡后過濾、干燥及焙燒后即成。負載量的控制：調節浸漬液濃度和體積分步多次浸漬吸附遵循吸附等溫線編輯ppt PH值溶液PH值=載體等電點時，載體不帶電，不吸附溶液PH值載體等電點時，載體帶負電，吸附陽離子例如：SiO2的等電點在PH=12,溶液的PH2時，SiO2表面帶負電，可吸附陽離子Al2O3的等電點在PH=79，溶液的PH一般也在這個附近，載體即可帶正電荷，也可帶負電荷，所以既能吸附陽離子，也可吸附陰離子，但較弱MgO的等電點在PH=12.112.7，溶液的PH一般小于此，載體MgO帶正電

32、荷，吸附陰離子編輯ppt若溶液中有許多種陽離子或陰離子，載體優先吸附誰？對陽離子吸附能力：C4+C3+C2+C+ H+對陰離子吸附能力：SO42-I-Br-Cl-F-與離子的極化力有關：電荷，半徑 ，極化力編輯ppt含義：對貴金屬負載型催化劑，由于貴金屬含量低，要在大表面積上得到均勻分布，常在浸漬液中除活性組份外，再加入適量的第二組份，載體在吸附活性組分的同時必吸附第二組份，新加入的第二組份就稱為競爭吸附劑，這種作用叫競爭吸附。作用：使活性組分達到一定形式的分布編輯ppt活性組分在載體上分布的不同類型均勻型 蛋殼型 蛋黃型 蛋白型適用于： 動力學控制 外擴散控制 介質中有毒物且 的催化反應 的

33、催化反應 載體可吸附毒物時例如：Pt/-Al2O3重整催化劑用一元酸作競爭吸附劑，可得到均勻型分布用多元有機酸為競爭吸附劑，可得到蛋白型或蛋黃型的分布。競爭吸附類型不同，可得到不同類型的分布競爭吸附用量不同，可控制浸漬深度編輯ppt三.離子交換（Ion Exchanging）適用于低含量高利用率的貴金屬負載催化劑含義：利用載體表面存在著可進行交換的離子，將活性組分通過離子交換，交換到載體上，然后經過適當后處理，得到負載型催化劑。例如：制備酸性分子篩催化劑時，用水玻璃制得的分子篩是Na型的，不具有酸性。為此可用銨鹽與其作用，將Na+交換下來，再經高溫處理，使NH4 +分解放出NH3,可得H型分子

34、篩。通過離子交換法：把活性組分交換上去除去有害的組分及雜質添加助催化劑編輯ppt四.浸漬（初步潤濕，等體積吸附法，等量浸漬法）1.含義：預先測定載體吸入溶液的能力，然后加入正好使載體完全浸漬所需的溶液量2.適用范圍：活性組分含量低或需要較高機械強度的催化劑3.特點：(1)采用已成型好的載體，無需進行以后的催化劑成型操作(2)可將一種或幾種活性組分負載于載體上，活性組分的利用率高，用量少，對貴重金屬更有意義(3)此法所得催化劑的物性在很大程度上取決于載體的性質，載體的孔結構基本決定了成品催化劑的孔結構(4)省去過濾多余浸漬液及其多余浸漬液回收的步驟，便于控制成品催化劑中活性組分的含量編輯ppt物

35、理因素A.載體顆粒大小、表面積和孔結構的選擇要根據成品催化劑性能的要求通常采用已成型好具有一定尺寸和外形的載體，省去催化劑的成型浸漬前載體的比表面與孔結構與浸漬后催化劑的比表面和孔結構有一定關系，即后者隨前者的增減而增減編輯ppt例如：Ag催化劑及其載體-Al2O3比表面對照 載體比表面(m2/g) 催化劑比表面(m2/g) 170 100 120 73 80 39 10 0Ni晶粒大小例如：Ni/SiO2 Ni的比表面隨SiO2比表面增大而 增大 Ni晶粒大小隨SiO2比表面增大而 減小SL SiO2比表面Ni的比表面編輯pptB.載體的導熱性例如：對強放熱反應，要選用導熱性能良好的載體，可

36、防止催化劑因內部過熱而失活。C.要考慮到催化劑的機械強度，載體要經得起熱波動，機械沖擊等因素的影響。編輯ppt化學因素化學因素根據載體性質的不同應分為三種情況A.惰性載體使活性組分得到適當分布，使催化劑具有一定形狀、孔結構和機械強度。B.載體與活性組分相互作用，它使活性組分有良好的分散并趨于穩定，從而改變催化劑的性能。例如：丁烯氣相氧化反應，活性組分MoO3 SiO2 低 Al2O3 低載體 MgO 低 TiO2 高C.載體具有催化作用。例如：Pt/Al2O3重整催化劑編輯ppt載體的預處理預處理條件根據載體本身物性與化性和使用要求而定。例如：熱處理、擴孔處理、增濕處理、對天然載體還要選礦、水

37、煮、酸洗等編輯ppt對浸漬液的要求：溶解度大（易溶于水或其它溶劑）結構穩定焙燒時能分解出所需的活性組分/在還原后變為金屬活性組分無用組分，特別是對催化劑有毒的物質在熱分解或還原過程中揮發除去常用的浸漬液：硝酸鹽、銨鹽、乙酸鹽、草酸鹽等。溶劑：去離子水，醇或烴編輯ppt對浸漬液的濃度要求：對浸漬液的濃度要求：取決于催化劑中活性組分的含量，不易太濃或太稀。干燥過程干燥過程會影響活性組分在載體表面的分布情況編輯ppt干燥速度對活性組分在載體顆粒中的分布的影響干燥速度增大結晶在孔中的分布顆粒剖面編輯pptA.干燥速度太慢，會使大部分的活性組分（溶質）濃度集于孔的深部，最終的活性組分局限在孔的底部或顆粒

38、中心。B.適宜的干燥速度，結晶過程慢到足以形成均勻的沉積。C.干燥速度太快，在孔中深部的蒸發迫使溶液向外部移動，大部分結晶沉積在孔口附近。編輯ppt焙燒過程-得到活性相預防活性組分的燒結解決辦法：加入耐高溫的穩定劑起間隔作用將催化劑經化學處理，得到催化反應所需的活性相和結構等。還原活化氧化活化硫化活化編輯ppt氧化活化：用于氧化催化劑例如：萘氧化為苯酐的V催化劑45OVV （浸漬液）硫化活化：用于硫化物催化劑例如：232322/,PtH SMoOCO Ni Al OCSH SS重整催化劑用處理，鈍化部分活性位，使其活性更穩定加氫脫硫催化劑，用或含 進料處理還原活化：例如：變換反應所用的Fe系列

39、催化劑，需要以Fe2O3還原成Fe3O4。編輯ppt影響還原活化的主要因素：還原前的狀況、還原溫度、還原氣組成、流速23224/NiONi Al OHNiONiNi Al O 活化還原使 A.還原前的狀況還原生成的金屬量取決于是什么樣的氧化物例如：編輯pptB.還原溫度在起始溫度以上，還原溫度越低，分散度越好。232322222/300,2(1)NiO Al ONi Al ONiNiTCCuO PtHNiOHNiH ONinNinNi起始若還想再低，可加入促例如：進解離還原速度成核速度編輯ppt若還原速度成核速度 小的微晶的窄分布 還原速度成核速度 寬分布 還原速度成核速度 大的微晶的窄分布而

40、成核速度取決于Ni微晶的可動性，可動性又是溫度的函數所以 速度=f(T，底物)對給定底物，T越小，成核速度越小，分散度越好編輯ppt 0123450123401234501234N (r) 微晶半徑/nm 400還原 15h 82%還原 17wt% Ni/SiO2 于 500還原15h 93%還原 編輯pptC.還原氣組成H2、H2-N2、 CO、 H2- CO 、H2O- CO22COCCOD.還原氣的流速氣速高些好還原反應熱和還原過程中產生的水蒸汽及時帶走2323222/2NiO Al ONi Al ONiOHNiH O上述還原過程為可逆過程，要使還原速率大，必須有效的移走H2O，所以H2流速越快，還原速度越快，生成Ni%越高。編輯ppt 00.10.20.30.4012340123401234微晶分布g (r) 半徑/nm H2:25-30cm3/min 8.3% 還原Ni H2:130