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文檔簡介

浸漬法ImpregnationMethod負載型催化劑的制備吸附法沉積沉淀法離子交換化學氣相沉積法負載型催化劑提高效率,減少貴金屬用量SMSI,提高活性抗燒結…….合適的負載量TheRoleoftheLiquid-SolidInterfaceinthePreparationofSupportedCatalysts,CatalysisReviews,48:363–444,2006SMSI無孔載體vs多孔載體Pd-CeO2@ZSM-5CeO2//CeO2CeO2納米立方體、八面體、多面體原位生長在單分散CeO2納米片上同質界面、晶面界面在催化中的重要性金屬載體強相互作用(StrongMetal-SupportInteraction,SMSI)/articles/s41929-019-0364-x?proof=trueMay單層分散&單層分散域值20世紀70年代,謝有暢等對多種催化劑體系研究表明,許多負載型催化劑的活性組分(例如過渡金屬氧化物和鹽類)可在載體表面自發分散成單層,且存在載體表面自發分散單層閾值(簡稱最大單層分散量或單層分散閾值)。這一相當普遍的實驗現象可歸結為自發單層分散原理。采用XRD(X-射線衍射)、LRS(激光拉曼光譜)、XPS(X-射線光電子能譜)和等溫H2還原法測量XRD(X-射線衍射)LRS(激光拉曼光譜)XPS(X-射線光電子能譜)穆斯堡爾譜等溫H2還原法測量化學吸附法擴展X射線吸收精細結構譜(EXAFS)離子散射譜(ISS)等方法XRD自發單層分散及其在催化和吸附研究中的應用/xshaw/ss-10778947Raman單層相、晶相具有不同的散射峰EXAFS化學吸附法來自謝有暢老師ppt《固體催化劑設計與制備》主講人:戴啟廣固體催化劑制備:浸漬法催化劑的制備方法——浸漬法目錄浸漬法基本原理2制備催化劑的影響因素4浸漬法主要工藝5活性組分的不均勻分布3浸漬法概述1浸漬法制備催化劑問題集錦及示例6ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology催化劑的制備方法——浸漬法一、浸漬法概述ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology廣泛用于制備負載型催化劑

(尤其負載型金屬催化劑)等體積浸漬法沉積沉淀法、沉淀浸漬法過量浸漬法浸漬步驟后處理步驟催化劑的制備方法——浸漬法

浸漬法(impregnation)是將載體放進含有活性物質的液體或氣體(氣相沉積法)中浸漬,活性物質逐漸吸附于載體的表面,當浸漬平衡后,將剩下的液體除去,再進行干燥、焙燒、活化等即可制得催化劑。

浸漬法通常包括載體預處理、浸漬液配制、浸漬、除去過量液體、干燥和焙燒、活化等過程;浸漬法適用于制備稀有貴金屬催化劑,活性組分含量較低的催化劑,以及需要高機械強度的催化劑。

ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology催化劑的制備方法——浸漬法ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology優點載體形狀尺寸已確定,載體具有合適比表面、孔徑、強度、導熱率;活性組分利用率高、成本低;生產方法簡單,生產能力高;浸漬法缺點焙燒產生污染氣體;干燥過程會導致活性組分遷移;缺點存在不需要組分的去除問題解決辦法:a.選能熱分解除去的活性組分原料物質,如常用硝酸鹽或銨鹽為原料;b.采用浸漬-沉淀法。如:用PdCl2溶液浸漬SiO2制備Pd-SiO2催化劑,浸漬→還原使Pd↓→水洗除Cl-);常發生選擇性吸附現象,致使活性組分在成品中分布不均改進辦法:a.用稀溶液多步浸漬法;b.加某種吸附競爭劑,使活性組分均勻分布(多組分共浸漬時);c.嚴格控制干燥技術;使用中,有時會由于活性組分附著不牢而流失,因活性組分常常是物理吸附附著在載體表面。解決穩定性是研究熱點:單原子、SMSI、燒結Pt的制備一般用H2PtCl6浸漬法,在空氣中500-600度焙燒后,大部分以氧化態形式存在;經過還原后得到金屬態,還原還有一個目的是除Cl;再氧化之后,一般以金屬態和氧化物共存,可能形成核殼結構;Appl.Catal.B78(2007)38,doi:10.1016/j.apcatb.2007.08.017氫氣還原法脫氯生成的HCl有可能被載體再次吸附,無法被除盡添加助劑釕催化劑中添加堿金屬助劑,消除氯離子洗滌法洗滌液可以是熱去離子水或是堿性溶液(氨水)脫除氯離子的方法熱水洗滌,水解形成MgCl2,Cl會再次轉移至Ru催化劑的制備方法——浸漬法二、浸漬法基本原理固體孔隙與液體接觸時,由于表面張力的作用而產生毛細管壓力,使液體滲透到毛細管內部;活性組分在孔內擴散及在載體表面吸附;ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology分類等體積浸漬法、干法浸漬、初濕浸漬法過量浸漬法、濕法浸漬多次浸漬法沉淀浸漬法蒸汽浸漬法等體積浸漬法(inicipientwetnessimpregnation,IWorIWI)等體積浸漬:顧名思義就是載體的體積(一般情況下是指孔體積)和浸漬液的體積一致,浸漬液剛好能完全進入到孔里面。活性組分的分散度很差,有的地方顆粒小,有的地方顆粒則很大(在實際實驗中,載體倒入時有一個前后順序,先與溶液接觸的載體會吸附更多的活性相);比較方便地控制活性組分的負載量對顆粒大小要求不是很嚴的催化劑,該方法效果比較好。等體積浸漬(inicipientwetnessimpregnation,IWorIWI,alsocalledcapillaryimpregnationordryimpregnation):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;放置較長時間有助于擴散霧化BET測試的孔體積不同N2、H2O、有機溶劑干法浸漬、初濕浸漬法負載型催化劑提高效率,減少貴金屬用量SMSI,提高活性抗燒結…….合適的負載量單層分散&單層分散域值再分散redispersion低溫還原處理高溫處理發現貴金屬納米顆粒可以直接高溫轉化成高度熱穩定的單原子/articles/s41565-018-0197-9/p/28831092分散策略主要分為四種:氧化/還原、氯化和氯氧化、碘甲烷熱處理、除碘甲烷外的其他氯代烴處理等(各分散策略對應的金屬和具體參考文獻見下表)。(1)Hernandez,W.Y.;Romero-Sarria,F.;Centeno,M.A.;Odriozola,J.A.J.Phys.Chem.C2010,114,10857?10865.(2)Bruix,A.;Rodriguez,J.A.;Ramirez,P.J.;Senanayake,S.D.;Evans,J.;Park,J.B.;Stacchiola,D.;Liu,P.;Hrbek,J.;Illas,F.J.Am.Chem.Soc.2012,134,8968?8974.(3)Bacaud,R.;Bussiere,P.;Figueas,F.J.Catal.1981,69,399?409.(4)Borgna,A.;LeNormand,F.;Garetto,T.F.;Apesteguia,C.R.;Moraweck,B.Stud.Surf.Sci.Catal.1999,126,179?186.(5)Flynn,P.C.;Wanke,S.E.J.Catal.1974,34,390?399.(6)Flynn,P.C.;Wanke,S.E.J.Catal.1975,37,432?448.(7)JasonA.Farmer;CharlesT.Campbell.Science.2010,329,933-936還原水汽處理反應過程中再分散還原:低溫再分散氧化:高溫再分散反應氣氛:適中溫度催化劑/活性組分表面具有還原氛圍抗燒結能力、氣化/分解、SMSI/載體種類有機物催化燃燒負載型貴金屬催化劑干浸法dryimpregnationThesolutionisdrawnintotheporesbycapillarysuction(hencecapillaryimpregnation).Inthecaseofproperwettingnoexcessofsolutionremainsoutsidetheporespaceandtheprocedureisalsocalleddryorincipientwetnessimpregnation.Thepenetrationoftheliquidphaserequirestheeliminationofairfromthepores.Iftheporeradiusisverysmall,capillarypressureismuchlargerthanthepressureoftheentrappedair;compressedairdissolvesorescapesfromthesolidthroughlargerpores.Sometimes,themechanicalstrengthofthesupportisnotsufficienttowithstandforcesimposedbythetransitoryformationofbubblesandthecatalystgrainsmayburst.Thiscanberemediedbyimpregnationundervacuumoradditionofasurfactanttothesolution.等體積浸漬法中如何確定溶液體積,即吸水率?飽和吸水率的確定方法:將使用的載體(已經焙燒過,在干燥皿中保存),稱量重量,然后用滴管慢慢滴加水至載體中,并不斷振搖,直到載體表面出現明顯的液體,然后使用濾紙將載體表面多余的水吸干,稱重。對于吸水率小的載體或溶解度小的活性組分前驅體,制備較高負載量的催化劑存在難度——多次浸漬法加水,攪拌放置幾分鐘,如果沒有明顯的水出現,繼續加水,攪拌,..........類似和面過程濕浸法WetimpregnationImpregnationcanbecarriedoutindiffusionalconditionsbyimmersingawater-filledsupportintheprecursorsolution(wetimpregnation).Beforewaterfilling,aircanbereplacedbyawatersolublegaslikeammoniatoavoidgasbubblesinthepores.Wetimpregnationshouldbeavoidedwhentheinteractionbetweenprecursorandsupportistooweaktoguaranteethedepositionoftheformer.過量浸漬(wetimpregnation):將載體浸漬在過量溶液中,溶液體積大于載體可吸附的液體體積,一段時間后除去過剩的液體,干燥、焙燒、活化過量浸漬法:浸漬溶液的體積大于載體,載體浸泡在溶液中。實驗過程是活性組分在載體上的負載達到吸附平衡后,再濾掉(而不是蒸發掉)多余的溶液,干燥、焙燒、活化。該方法的優點是活性組分分散比較均勻,并且吸附量能達到最大值(相對于特定濃度溶液;濃度不一樣,最大值不一樣;不同載體的最大值也不一樣)。缺點:不能控制活性組分到負載量(可以通過改變濃度實現,需要花大量的時間進行篩選);通常并不是負載量越大活性越好,負載量過多離子也容易聚集。載體性質pH值再過濾掉(而不是蒸發掉)前者:過濾后再烘干,此時主要是水分的蒸發,活性相在隨后煅燒過程中,不同部位的濃度改變很小,基本能保持原來的濃度分布。

后者:在溶液蒸發的過程中,活性相濃度的分布是會改變的。另外,不蒸發時活性相濃度分布相對均勻,而蒸發后濃度分布將會較差,蒸干后載體表面將會有很多殘留的活性相(顏色深)。還要考慮一點的是,蒸發時活性相或者載體會發生水解作用,比如用Mg(NO3)2,蒸發時溶液中可能生成的HNO3會逸出,而同時生成Mg(OH)2在活性組分前驅體溶解度比較小的條件下,采用等體積浸漬時會經常遇到此情況——溶液體積大于吸水量,加熱蒸發多余的水多次浸漬溶解于其他溶液中偏釩酸銨溶于草酸溶液中(微溶于冷水、熱乙醇和乙醚,溶于熱水和稀氨水中)Vanadiawasdepositedontheceriasupportusingincipientwetnessofanaqueoussolutionofammoniummetavanadate(NH4VO3)andoxalicacid(C2O4H2)ina1:2molarratio.極性與非極性,親水與疏水凡事不是絕對的不容易水解的低沸點有機溶劑過量浸漬,低溫蒸發濕浸法Wetimpregnation干浸法dryimpregnation,capillaryimpregnation,incipientwetnessimpregnationIWI催化劑的制備方法——浸漬法多次浸漬法:將浸漬、干燥和焙燒反復進行多次采用多次浸漬的原因:配制浸漬的金屬鹽類或化合物的溶解度小,一次浸漬時載體負載量小,需重復多次浸漬:負載型過渡金屬;載體的孔容小,一次負載量過多時,易造成活性組分分布不均;多組分溶液浸漬時,由于各活性組分在載體上的吸附能力不同,吸附能力強的組分易富集于孔口,而吸附能力弱的組分則分布在孔內,也會造成分布不均;制備多組分不均勻分布催化劑。ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology每次浸漬后,必須進行干燥和焙燒(焙燒溫度如何選取?),使之轉化為不溶性的物質,這樣可以防止上次浸載在載體上的化合物在下一次浸漬時又溶解到浸漬液中,也可以提高下一次浸漬時載體的吸附量。Incipientwetnessimpregnation(IWI)isaconventionalmethodthathasbeenbroadlyusedincatalystorcatalystsupportpreparation.Inthismethod,alltheprecursorsinanaqueousphasecanbedepositedontotheinitialsupports,adsorbedintothepores,formingloadedentitiesuponcalcination,thusminimizingthewasteofprecursors.However,themorphologyofresultedentities(suchasloadedoxidesonmetaloxidesupports)couldbehardlycontrolledbythetraditionalIWImethod,producingcatalystsorcatalystsupportswiththedesiredcomponentsinrelativelylowdispersionandbroadparticlesizedistribution,thuslimitingtheintrinsiccatalyticperformanceinpracticalapplication.Wehereindevelopedanoveltwo-stepincipientwetnessimpregnation(T-IWI)methodforthepreparationofanewCeO2/Al2O3(CA-T)support.ItwasfoundthathomogeneousandsmallCeO2particleswerehighlydispersedontheCA-TsupportcomparedtoirregularandlargeCeO2particlesontheCeO2/Al2O3(CA)supportpreparedbyaconventionalone-stepIWImethod.

(a–e)Pd/CAand(f–j)Pd/CA-TAnovelT-IWImethod.Specifically,partialCe(NO3)3solutionwithadeterminedconcentration(targeting10wt%CeO2)wasaddeddropwiseontocommercialγ-Al2O3providedbySasolfollowedbycalcinationat800°Cfor2h.Theobtained10wt%CeO2/Al2O3wasdenotedas10CA-800.Afterward,theresidualCe(NO3)3solution(20wt%CeO2)wasaddeddropwiseonto10CA-800followedbycalcinationat550°Cfor2h.Theobtained30wt%CeO2/Al2O3supporthereinwasdenotedasCA-T./doi/10.1021/acs.est.1c00077催化劑的制備方法——浸漬法借助浸漬化合物的揮發性,以蒸氣相的形式將其負載于載體上;

例:制備正丁烷異構化催化劑AlCl3/鐵礬土

在反應器中裝入鐵礬土載體,然后以熱的正丁烷氣流將活性AlCl3組分汽化,并帶入反應器,使之浸漬在載體上。當負載量足夠時,便可切斷氣流中的AlCl3,通入正丁烷進行異構化反應。ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology適用于蒸氣相浸漬法的活性組分沸點通常比較低蒸氣相浸漬法真空浸漬操作方法與傳統的浸漬基本相同,但是需要將多孔材料先抽真空,然后加入浸漬液。優點:抽真空可以脫除多孔材料孔道內部吸附的氣體和水份,有利于需要浸漬的金屬離子進入孔道內部,尤其對于微孔分子篩,采用真空浸漬比傳統的濕法浸漬得到的最后材料其金屬離子分布較均勻而且容易進入孔道內部。

缺點:操作相對麻煩真空浸漬法制備催化劑時組分均勻分布問題淺談

馬文平,丁云杰,林勵吾,2001-第八屆全國青年催化學術會議浸漬速率/articles/s41467-018-03235-7NatureCommunicationsvolume9,Articlenumber:1231(2018)真空抽提法涂覆法加壓浸漬法,對于一些微孔、介孔和含有超籠的載體,如USY等,為了使活性金屬盡可能進入到孔道內部,可采用加壓浸漬法。具體的步驟是:先把載體高溫、真空條件下脫氣處理一段時間,然后將含有金屬的溶液加入預處理后的載體材料中(這個步驟類似與真空浸漬),接下來將真空浸漬后的樣品與過量的浸漬液一起轉移到高壓釜,沖入一定壓力的惰性氣體(如氬氣、氮氣等),維持一段時間。加壓浸漬法超聲浸漬法等體積浸漬法微波浸漬法:改進的濕浸漬法ModifiedWetImpregnation蒸發浸漬超聲過程中的溫度控制浸漬-沉淀法將浸漬溶液滲透到載體的空隙,然后加入沉淀劑使活性組分沉淀于載體的內孔和表面。這種先浸漬后再沉淀的方法,有利于氯的洗凈脫除,避免高溫分解產生廢氣污染,制得的貴金屬易還原粒子細。沉積沉淀法低濃度、低含量:單原子過量浸漬、吸附:PtCl62-形式與載體結合,Cl洗滌不掉三、活性組分的非均勻分布

均勻型蛋殼型蛋白型蛋黃型UniformEgg-shellEgg-whiteEgg-YolkActivephase/SupportSupport活性組分分布類型的選擇(取決于催化反應宏觀動力學)活性組分存在位置分類(宏觀尺寸)微觀尺寸上追求均勻分布催化劑的制備方法——浸漬法ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology浸漬法優點載體形狀尺寸已確定,載體具有合適比表面、孔徑、強度、導熱率;活性組分利用率高、成本低;生產方法簡單,生產能力高;非均勻分布在工業中的應用三、活性組分的非均勻分布核殼結構的納米材料core/shellCore/ShellNanoparticles:Classes,Properties,SynthesisMechanisms,Characterization,andApplicationsChemRev.2012,112(4):2373-433微觀尺寸上的“非均勻分布”磁性材料高穩定性催化劑耐毒物催化劑三、活性組分的非均勻分布

均勻型蛋殼型蛋白型蛋黃型UniformEgg-shell Egg-whiteEgg-YolkActivephase/SupportSupport活性組分分布類型的選擇(取決于催化反應宏觀動力學)核殼結構的納米材料core/shellCore/ShellNanoparticles:Classes,Properties,SynthesisMechanisms,Characterization,andApplicationsChemRev.2012,112(4):2373-433活性組分存在位置分類磁性材料高穩定性催化劑耐毒物催化劑催化劑的制備方法——浸漬法

浸漬條件溶質和溶劑選擇載體選擇、預處理控制活性組分分布的辦法競爭吸附劑ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology催化劑的制備方法——浸漬法四、浸漬法制備催化劑的影響因素載體預處理載體性質影響因素浸漬液性質浸漬條件浸漬后熱處理競爭吸附劑催化劑ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology催化劑的制備方法——浸漬法載體性質的影響載體的一般要求:機械強度高;合適的顆粒形狀與尺寸、適宜的表面積、孔結構;耐熱性好;導熱性能良好(針對強放/吸熱反應);足夠的吸水性;載體為惰性,與浸漬液不發生化學反應;不含催化劑毒物和導致副反應發生的物質;原料易得,制備簡單,無污染;常用載體:氧化鋁硅膠分子篩活性炭硅藻土浮石活性白土炭纖維載體疏水處理ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology與活性組分SMSI、促進活性、自身活性、性質氧化硅:惰性氧化鋁:兩性、非還原性CeO2:堿性、可還原性TiO2:酸性、可還原性氫氚低溫催化氧化從自然到仿生:超疏水材料的前世今生

/66906.html決定材料表面潤濕性能的關鍵因素包括材料表面的化學組成和表面的微觀幾何結構疏水金屬氧化物催化劑:催化疏水兩不誤/news/5439/doi/full/10.1002/cctc.201801925CeO2Nanotubes3.4g(Ce(NO3)3·6H2O)+7.2gofurea(CO(NH2)2)+160mlH2O,30min,80℃48h0.5goftheCe(OH)CO3precursorswereredispersedinto65mLofNaOHsolution(10.5g),themixturesuspensionwasstirredfor30minandthentransferredintoa85mLTeflon-linedstainlesssteelautoclaveforahydrothermalreactionat120℃for24h.催化劑的制備方法——浸漬法載體的吸附性質氧化物對金屬絡離子的吸附取決于以下參數:

氧化物的等電點

浸漬液的pH值

金屬絡離子的性質氧化物載體在水溶液中其表面能極化帶電,粒子所帶電荷性質取決于所在溶液的pH值:ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology催化劑的制備方法——浸漬法在酸性介質中,S-OH+H+A-?S-OH2++A-,按雙電層理論,粒子帶正電,其周圍為帶負電的反離子擴散層;在堿性介質中,S-OH+B+OH-?S-O-B++H2O,按雙電層理論,粒子帶負電,其周圍為帶正電的反離子擴散層;pH值為某一特定值下,粒子帶正負電荷相等,即不帶電,或稱帶零點電荷(ZPC),此狀態稱為等電點狀態。+++++++++++----------------+++++++++++-------------+++H+A-B+OH-ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology以S-OH代表粒子表面吸附劑等電點催化劑的制備方法——浸漬法氧化物的等電點可預測它對某種離子的吸附能力并大致估計浸漬液的pH值范圍。對等電點極小的酸性氧化物,可選用浸漬液pH>1及陽離子配合物作活性組分的前體;對等電點較大的酸性氧化物,可選用陰離子配合物溶液作浸漬液;Al2O3為兩性氧化物,可選用pH<8和陰離子絡合物溶液或pH>8和陽離子絡合物溶液作吸附劑;ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&TechnologypH值對載體吸附性能的影響溶液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,載體帶正電,吸附陰離子溶液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=1~2,溶液的pH>2時,SiO2表面帶負電,可吸附陽離子Al2O3的等電點在pH=7~9,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=12.1~12.7,溶液的pH一般小于此,載體MgO帶正電荷,吸附陰離子常見氧化物載體的等電點方案一:采用含12v/v%水蒸汽的空氣流(50ml/min)在550℃下處理失活后的CeO2催化劑(運行9次后的催化劑)4小時,對失活后的催化劑進行再生。方案二:采用HCl在不同的條件下處理新鮮的CeO2催化劑,具體如下:(1)將CeO2-TD-550樣品室溫浸泡在2M

HCl溶液中2h,去離子水洗滌、100℃干燥,所得樣品標記為CeO2-HCl;(2)將CeO2-HCl樣品在空氣流(50ml/min)中550℃焙燒4h,所得樣品標記為CeO2-HCl-Air;(3)將CeO2-HCl樣品在含12v/v%水蒸汽的空氣流(50ml/min)中550℃焙燒4h,所得樣品標記為CeO2-HCl-H2O

方案三:采用不同pH值(以CeO2的等電點6.8為依據)的飽和NaCl溶液處理新鮮的CeO2催化劑。催化劑反應過程中離子吸附CVOCs催化燃燒氯中毒失活易揮發性含氯有機化合物再生后的催化劑活性有明顯的回升,T50%由310℃降低至250℃,說明被Cl占據的活性位得以部分恢復。方案一方案二結合上述研究結果可以確定,TCE催化燃燒CeO2催化劑的失活來自于反應過程中產生的Cl強吸附在催化劑表面,堵塞活性位而致;要提高CeO2催化劑的壽命可以從快速移除或轉化反應過程中產生的Cl著手。

CeO2等電點為6.8,因此當溶液pH小于等電點時,CeO2表面主要現正電荷,Cl-容易吸附在CeO2表面,占據了TCE的活性位;而當溶液pH大于等電點時,CeO2表面主要帶負電荷,帶負電荷的Cl-將無法吸附在CeO2表面。方案三PZCsStrongElectrostaticAdsorption,SEA6h不調節pH,吸附催化劑的制備方法——浸漬法浸漬液pH值浸漬液的pH值主要包括兩方面的作用:一,對保證浸漬液不會產生沉淀或結晶有著重要的作用;二,對載體的吸附性能有較大影響;ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology催化劑的制備方法——浸漬法載體性質的影響載體的一般要求:機械強度高;合適的顆粒形狀與尺寸、適宜的表面積、孔結構;耐熱性好;導熱性能良好(針對強放/吸熱反應);足夠的吸水性;載體為惰性,與浸漬液不發生化學反應;不含催化劑毒物和導致副反應發生的物質;原料易得,制備簡單,無污染;常用載體:氧化鋁硅膠分子篩活性炭硅藻土浮石活性白土炭纖維載體疏水處理ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology與活性組分SMSI、促進活性、自身活性、性質氧化硅:惰性氧化鋁:兩性、非還原性CeO2:堿性、可還原性TiO2:酸性、可還原性親疏水性等電點酸堿-氧化還原性質載體的選擇因反應不同而異:載體的預處理:氧化鋁的焙燒焙燒酸化鈍化擴孔增濕天然載體的水煮、酸洗載體的選擇與預處理載體的選擇因反應不同而異:如,乙烯精制去除少量乙炔(加氫):Pd/-Al2O3對載體的要求:低比表面積、大孔徑

(使乙炔加氫產物乙烯盡快脫離催化劑表面)無酸性(防止烯、炔的聚合反應,延長催化劑壽命)載體的選擇與預處理載體選擇,考慮的因素很多Pd/θ,α-Al2O3withweakmetalsupportinteractionshowedavolcano-shapeddependenceofthecatalyticactivityonthesizeofPdparticles,andthecatalyticactivityofthestronglyinteractedPd/γ-Al2O3increasedwiththeparticlesize.活性炭:酸處理、氧化處理、熱處理、鹽處理對活性炭載體進行預處理,是為了降低活性炭的灰分含量、改變活性炭表面元素的組成及結構、提高活性炭強度及改善孔分布,這些性能的改變有助于提高催化劑的性能。主要有以下幾個方面:(1)酸處理:采用氫氟酸、硝酸和鹽酸等對活性炭進行預處理,降低活性炭的灰分含量;(2)氧化處理:用硝酸、次氯酸鈉和過氧化氫等氧化劑對活性炭進行氧化處理;(3)熱處理:高溫處理提高載體強度及改善載體孔分布;(4)其他處理:載體活性炭用亞硝酸鹽和鹵化物等浸漬處理。載體的化學改性處理酸處理:活性炭的灰分較高,一般用酸洗滌,大大降低活性炭載體的灰分含量(特別是通過除去堿土金屬和重金屬化合物),又使載體的表面官能化,這兩種性能對所催化的化學反應和產物的選擇性都有有利影響。氧化處理:增加活性炭表面的-COO-(羧基)基團,破壞活性炭表面上的還原性基團,使貴金屬(如鈀)更易于在載體表面上的均勻分布,而且可以防止鈀金屬吸附時的直接還原,有效抑制貴金屬晶粒度的增大鹽處理:活性炭經酸處理后,用鹽對活性炭進行浸漬處理,這種處理有助于提高催化劑中貴金屬的分散度及微晶含量。鹽可選擇來自鹵素和亞硝酸的堿金屬鹽,以鉀的鹵化物和亞硝酸鈉為最佳。這是因為鉀的鹵化物和亞硝酸根離子能夠非常均勻地分布在活性炭表面,并且亞硝酸根離子與鈀和活性炭表面均具有較好的親和作用力,這增加了活性炭表面對貴金屬的錨定作用,減少貴金屬的遷移活動,阻止或延緩金屬的晶粒增大。催化劑的制備方法——浸漬法例如活性炭載體表面經不同氧化處理后,可產生大量具有親水性的基團,提高了對活性組分的錨定作用,使其分散度提高ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology活性組分負載方式負載方法很重要,主要有:直接負載(管外負載)管內負載鍵合負載大π鍵吸附負載碳納米管表面呈疏水性,對水的濕潤性較小。盡管采用不同方法處理可對其表面進行修飾并引入COOH、-CO、-OH等極性基團,但仍然表現為較強的疏水性。用傳統的制備方法很難將催化劑附著在碳納米管的內表面,絕大部分都負載在碳納米管的外表面。要將催化劑載入碳納米管管腔內,一方面可以制備大管徑的碳納米管,另一方面可以改進催化劑制備方法管內負載,碳管石墨層卷曲所導致的限閾效應能夠顯著地影響負載催化劑的催化性能鍵合負載第一步:在CNT表面接上官能團第二步:在CNT表面官能團上鍵合金屬原子疏水處理氧化鋁的焙燒催化劑的制備方法——浸漬法水泡處理浸漬過程通常產生大量的吸附熱,使浸漬液溫度升高,有的浸漬液pH值低,由于酸的作用會給催化劑結構和強度帶來不利影響采用水泡處理可以減少吸附熱的影響焙燒處理通過微晶燒結,提高機械強度;除去載體中易揮發組分形成穩定結構;使載體獲得一定的晶型、晶粒大小、孔結構及比表面積;ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology載體的抽真空處理提高載體的吸附容量,保證金屬負載量催化劑的制備方法——浸漬法浸漬條件的影響浸漬條件的影響浸漬液性質、濃度浸漬時間浸漬液pH值及溫度ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology浸漬液的配制活性組分金屬的易溶鹽——硝酸鹽、銨鹽、有機酸鹽(乙酸鹽、乳酸鹽)浸漬液濃度(取決于所要求的活性組分負載量):催化劑中活性組分含量(以氧化物計)載體比孔容,ml/g浸漬液濃度(以氧化物計),g/ml濃度過高,活性組分在孔內分布不均勻,易得到較粗的金屬顆粒且粒徑分布不均勻濃度過低,一次浸漬達不到要求,必須多次浸漬,費時費力浸漬液性質的影響催化劑的制備方法——浸漬法浸漬液濃度Impregnationof-AluminawithNi(fromNi(NO3)2),浸漬時間0.5h4.5.2浸漬液濃度當催化劑要求活性組分含量較高時,需要高濃度浸漬液進行浸漬。因為受化合物溶解度的限制,需要加熱把金屬鹽類溶解,且高濃度浸漬液中活性組分不易浸透粒狀載體的微孔,故所制備的催化劑中載體顆粒內外金屬負載量不均勻,載體微孔將被阻塞,金屬晶粒的粒徑粒徑較大且分布較寬。ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology催化劑的制備方法——浸漬法浸漬液濃度當要求負載量低于飽和吸附量,應采用稀濃度浸漬液浸漬,并延長浸漬時間或使用競爭吸附劑,使吸附的活性組分均勻分布ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology催化劑的制備方法——浸漬法金屬鹽類

當使用同種活性組分的不同類型金屬鹽類水溶液時,由于金屬鹽類中的配合物與載體浸漬時所產生的配位基置換反應機理不同,所制備的催化劑中活性組分的分布是不同的。如左圖所示,制備Pt-Al2O3催化劑時,氯鉑酸由于與Al2O3有強的吸附作用,浸漬后Pt高度集中在顆粒外表面;而二氨基二亞硝基鉑由于幾乎不被Al2O3吸附,催化劑中Pt近于呈均勻分布;圖

不同浸漬液時Pt在Al2O3上的濃度分布ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology等電點、溶液pH值有關催化劑的制備方法——浸漬法浸漬液所用溶劑

浸漬液溶劑多采用去離子水,但當載體成分容易在水溶液中被洗提出來,或載體難于被水浸潤(如超疏水性載體、高度石墨化或沒有化學吸附氧的碳),或者是要負載的活性組分難溶于水時,就需使用醇類或烴類等溶劑。由于不同載體的親疏水性不同,不同溶劑的極性也不同,所以當使用不同類型的溶劑時,所制備的催化劑上活性組分的分布就不同。溶劑H2PtCl6/γ-Al2O3H2PtCl6/活性炭水均勻分布“蛋殼”型分布丙酮“蛋殼”型分布均勻分布

溶劑對活性組分在載體上分布的影響ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology醇、水混合作者將金屬前體從低沸點,低極性溶劑(例如丙酮)簡單地浸漬到活性炭上生成了原子級分散的陽離子金屬物種催化劑,避免了強氧化性酸的使用。利用該方法,作者制備了一系列負載在碳上的貴金屬(Ru,Pd,Pt和Au)單位點催化劑,表明該方法具有普適性。/articles/s41557-020-0446-z/s/lviQzD5Iy0E15kXXrrzosA(1)親水/疏水溶劑的性質可以提供增加碳骨架材料的潤濕性,從而導致更高的分散;(2)降低干燥溫度可以防止材料團聚;(3)催化劑在制備過程完全無水;(4)在沒有水的情況下,金以高氧化態穩定存在。在不同有機溶劑(C1–C4的醇)中所制備出的金/碳催化劑在穩態乙炔加氫反應中的催化活性。可以看到,隨著醇碳鏈長度的增加、溶劑極性的降低,催化劑活性不斷增加,在水中制備出的催化劑轉化率為3%,在C4醇(2-丁醇中)制備出樣品的轉化率增長為20%。除了THF、乙酸乙酯和乙醚等醚類物質外,也可以利用酮類物質如丙酮和2-丁酮進一步降低極性,使得轉化率略有提高,達到23%。相比之下,基于王水制備出的金/碳催化劑的,其穩態轉化率為18%,這意味著由丙酮、2-丁醇、THF等低極性、易操作的溶劑利用簡單濕浸漬制得的催化劑的性能優于在高酸性氧化條件下制得的催化劑,并且所有催化劑對VCM均表現出較高的選擇性(>99%)。研究了高沸點低極性溶劑的使用情況,如N,N-二甲基甲酰胺(DMF),二甲基亞砜(DMSO)和環己酮。盡管所有基于高沸點溶劑(>120°C)制備的催化劑催化活性皆優于基于水溶液所制備的催化劑,但它們的活性仍舊低于低沸點溶劑(<120°C)所制備的催化材料雙溶劑浸漬法反相雙溶劑浸漬法本質上是一種基于溶劑和多孔材料孔道的親疏水性質不同的浸漬方法,如果材料孔道疏水,則將金屬溶液分散在少量疏水性溶劑(如:CH2Cl2)中,以大量親水性溶劑作為分散溶劑,進行浸漬。若材料孔道親水,則將金屬溶液分散在少量親水性溶液中,以大量疏水性溶劑分散、浸漬。(J.Am.Chem.Soc.134,13926–13929(2012)))。催化劑的制備方法——浸漬法浸漬時間IncreasingimpregnationtimePt/Al2O3Al2O3Impregnationof-AluminawithPt(fromH2PtCl6)Impregnationof-AluminawithNi(fromNi(NO3)2)ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology除去過剩的浸漬液立即快速干燥活性組分在載體上的分布與控制:時間短時間浸漬(溶質剛剛充滿孔隙):活性組分主要負載在顆粒孔口和顆粒外表面,形成不均勻分布干燥活性組分均勻分布除去過剩的浸漬液,但不立即干燥,而是靜置一段時間浸漬時間較長(達到平衡):除去過剩的浸漬液干燥活性組分負載量大且形成均勻分布過低濃度浸漬液(達平衡前孔外浸漬液中溶質已耗盡):除去過剩的液體立即快速干燥活性組分不均勻分布浸漬液中活性組分含量要多于載體內外表面的吸附量(但浸漬液濃度也不宜過高);除去過剩的浸漬液后,不應立即干燥,而是靜置一段時間;適當延長浸漬時間活性組分均勻分布等體積浸漬法:過夜放置催化劑的制備方法——浸漬法4.5.3浸漬液pH值及溫度浸漬液的pH值主要包括兩方面的作用:一,對保證浸漬液不會產生沉淀或結晶有著重要的作用;二,對載體的吸附性能有較大影響:等電點。

由于吸附是放熱反應,所以浸漬液的溫度高不利于活性組分的吸附,但浸漬液溫度過低會造成活性組分結晶析出;ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology浸漬液pH值浸漬溫度預潤濕催化劑的制備方法——浸漬法競爭吸附劑的影響在浸漬液中除了活性組分以外,有時還加入適量的第二組分,載體在吸附活性組分的同時也吸附第二組分,所加入的第二組分就稱為競爭吸附劑,這種作用稱為競爭吸附作用;適量加入競爭吸附劑可使活性組分達到均勻地分布(或蛋殼、蛋白等類型分布——局部均勻分布);常用競爭吸附劑有檸檬酸、酒石酸、鹽酸、草酸、乳酸、三氯乙酸等。ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology競爭吸附劑催化劑的制備方法——浸漬法溶液固體溶液固體溶液固體(a)浸漬前(b)浸漬后(c)競爭吸附劑浸漬后

未吸附點鉑的吸附點競爭劑吸附點競爭吸附的典型例子:γ-Al2O3用氯鉑酸溶液浸漬ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology負載量低于飽和吸附量實例:Pt/Al2O3abcIncreasingcitricacidconcentrationPt/Al2O3Al2O3Impregnationof-AluminawithPt(fromH2PtCl6)無競爭吸附劑,形成蛋殼型分布用無機酸(鹽酸、硝酸)、一元有機酸(乙酸、三氯乙酸等)作競爭吸附劑,形成均勻型分布用多元有機酸(檸檬酸、酒石酸、草酸)作競爭吸附劑,形成蛋白型、蛋黃型分布競爭吸附劑的濃度也會影響活性組分的分布導致活性組分均勻分布的競爭吸附劑:鹽酸、硝酸、一元有機酸(乙酸、三氯乙酸等)負載型貴金屬催化劑——競爭吸附法:催化劑的制備方法——浸漬法浸漬后熱處理的影響干燥方式-常規干燥,真空干燥,微波干燥等干燥過程中活性組分的遷移(導致分布不均勻)StaticdryingDryingatlowflowrateFreezedrying解決措施:快速干燥冷凍干燥Tendencytowards"egg-shell"catalystResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology/articles/s41557-020-0446-z/s/lviQzD5Iy0E15kXXrrzosA(1)親水/疏水溶劑的性質可以提供增加碳骨架材料的潤濕性,從而導致更高的分散;(2)降低干燥溫度可以防止材料團聚;(3)催化劑在制備過程完全無水;(4)在沒有水的情況下,金以高氧化態穩定存在。催化劑在65°C和140°C所獲得的樣品與在45℃下干燥的樣品具有相似的活性,說明在低極性溶劑和低干燥溫度下可以制備出高效的催化劑,這表明浸漬溶液在碳載體上的潤濕性增加,再加上溫和的干燥條件,才會導致單個高度分散金物種的有效錨定,而不是僅僅由干燥溫度決定物種的形成。Then,metalspecies,Pt,PdandRh,wereimpregnatedonthedefectivenanoceria.Theimpregnationtemperatureofthemetalprecursorwascontrolledtobe40,60,80or90℃.Theevaporationratesvariedsignificantlydependingontheimpregnationtemperature,resultingindifferentmetalstructures/articles/s41929-020-0427-z/figures/1Fromtheaboveresults,the80Pt,80Pdand90Rhsamplesseemtohavesingle-atomstructures,whereasthe40Pt,40Pdand40Rhsampleshaveclusterstructures.Whentheimpregnationtemperatureis60℃,thesingleatomandonthecluster,wereobservedtogether.焙燒與活化過程中金屬晶粒的燒結Pd/Al2O3催化劑中Pd的活性比表面在熱處理時的變化Pt/Al2O3催化劑中Pt晶粒大小與焙燒溫度的關系未負載的活性金屬顆粒:負載在載體上的活性金屬顆粒:載體對金屬晶粒燒結的影響:焙燒SMSI催化劑的制備方法——浸漬法提高還原速率,可增大晶核生成速率,進而可提高金屬的分散度:在不發生燒結的前提下,盡可能升高還原溫度采用較高的還原氣空速盡可能降低還原氣中水蒸汽分壓還原后金屬晶粒大小與催化劑中金屬含量、還原氣氛的關系ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology還原固溶體與固相反應700oC下二元氧化物的互溶性金屬與載體形成固溶體或發生固相反應:如還原時,金屬能被還原,那么互溶/固相反應促進了金屬與載體最緊密的混合,阻止了金屬微晶的燒結,提高了催化性能如還原時,金屬不能被最終還原,那么這部分金屬就無催化效能而被浪費催化劑的制備方法——浸漬法五、浸漬法主要工藝ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology盤式浸漬工藝催化劑的制備方法——浸漬法流化床浸漬法:將預先配制好的浸漬液直接噴灑到流化床中處于流化狀態的載體上;優點:流程簡單、操作方便、周期短、勞動條件較好等;缺點:催化劑成品收率較低、易結塊、不均勻等;ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology流態化浸漬工藝流化浸漬過程的實驗考察:流態化浸漬法制備異戊二烯催化劑來源:《化學工程》1973年第02期,1-17

作者:蘭州化工機械研究所流態化組問題集錦如何選擇浸漬方法?載體孔道發達、負載的活性組分含量低——等體積浸漬載體孔容積很小或活性組分前驅體溶解度小——多次浸漬載體為非粉末載體(如整體式、球形等等)——選用濕法浸漬、噴涂活性組分負載量比較高——濕法浸漬、多次浸漬濕法浸漬:競爭劑問題集錦等體積浸漬法中如何確定溶液體積,即吸水率?飽和吸水率的確定方法:將使用的載體(已經焙燒過,在干燥皿中保存),稱量重量,然后用滴管慢慢滴加水至載體中,并不斷振搖,直到載體表面出現明顯的液體,然后使用濾紙將載體表面多余的水吸干,稱重。對于吸水率小的載體或溶解度小的活性組分前驅體,制備較高負載量的催化劑存在難度——多次浸漬法加水,攪拌放置幾分鐘,如果沒有明顯的水出現,繼續加水,攪拌,..........類似和面過程

(吸水后重量-干燥重量)/干燥重量

①一定體積的催化劑載體放到小坩堝中,如果載體的量很少,就用注射器,取去離子水,記下刻度,逐滴的滴加水到載體中,一直到水剛好浸沒載體,這時候再記下刻度,算出共吸水的體積。

②先取事先稱好一定重量的催化劑飽和吸水(水量以沒過催化劑為準),浸漬時間一般為你制備時所需要的浸漬時間,然后用濾紙吸干表面殘余的水分,然后再稱重,這樣重量差就是飽和吸水量了。

③把稱量的載體放到量筒,慢慢滴加水,到液面剛好覆蓋載體為止,記錄用水量

問題集錦如何測催化劑中金屬組分的含量,尤其是過量浸漬或多次浸漬過程?關于負載量,起初實驗建議使用浸漬前后濃度變化來確定,浸漬結束后,測定浸余液的濃度最常用的是分光光度計法和絡合滴定法。當然要想準確測定還是借助儀器,比如ICP、XRF、XPS等過量浸漬法系將載體泡入過量的浸漬溶液中,即浸漬溶液體積超過載體可吸收體積,待吸附平衡后,濾去過剩溶液,干燥、活化后便得催化劑成品。通常借調節浸漬溶液的濃度和體積控制附載量。負載量的計算有兩種方法。一是從載體出發,令載體對某一活性物質的比吸附量為W(每克載體的吸附量),由于孔徑大小不一,活性物質只能進人大于某一孔徑的孔隙中,以y代表這部分孔隙的體積,設m為活性物質在溶液中的濃度,則吸附平衡后載體對該活性物質的附載量Wi為:Wi=Vm+W如果吸附量很小,則Wi=Vm二是從浸漬溶液考慮,負載量等于浸漬前溶液的體積與濃度之乘積,減去浸漬后溶液的體積與濃度之乘積。然而,這兩種計算方法不甚準確,僅供參考。問題集錦如何選擇活性組分的分布類型?問題集錦為什么XRD上看不見負載組分的峰(物相)?Nocrystallinephaseascribedtorutheniumoxidecanbefoundintheall1%Ru/Ti-CeO2samples,indicatingthateitherRuO2ispresentasanoncrystallinephaseortheparticlesizeissmallerthan3nmandfinelydispersedonthesupports.負載量小,低于儀器下限值,1-5%高度分散,晶粒太小無定形形成固溶體,進入載體晶格Nocrystallinephaseascribedtorutheniumoxidecanbefound.ApossiblereasoncanbethattherutheniumspeciesdispersedwellonthesurfaceofCeO2nanoparticlesorincorporatedintotheCeO2latticetoformsolidsolution.如何根據XRD數據,計算負載型催化劑中活性組分的晶粒尺寸?Scherrer方程:晶粒尺寸=k

/(

hklcos

)測晶粒大小由于只有晶體大到一定尺寸(至少需要6~8個晶胞)才能觀測到衍射峰,因此,衍射方法測量晶粒尺寸有一定的限制,例如,對于八面沸石,其晶胞約為2.45nm,測量的極限尺寸為15~20nm。HFMW實驗發現晶體的衍射線寬度隨晶粒厚度減小而增大,根據衍射峰的半高寬來計算晶粒尺寸的大小晶粒尺寸與顆粒尺寸區別晶粒(Crystallite)與顆粒(Particle或Grain)Jade晶粒尺寸=k

/(

hklcos

)Jade物相鑒定,擬合,結構精修與晶粒尺寸測量視頻教學晶粒大小計算軟件晶粒尺寸=k

/(

hklcos

)計算晶胞參數軟件CeO2800oC450oC問題集錦為什么HRTEM上看不見負載組分的顆粒或晶格條紋?顆粒太小,1nm固溶體的形成膜非晶非常接近,難以分辨a.RuO2/anatase-TiO2b.RuO2/rutile-TiO2FE-STEMAdditionally,thetypicalHRTEMimagesofthesampleswereshowninFig.x,whichexhibitclearlatticeimagesofCeO2,butundistinguishablecrystallineRuO2particlesonsupports,whichprobablyattributestothesmallerparticlessizeofRuO2highlydispersedonCeO2(asthedetectionlimitoftheHRTEMtechniqueisaround1nm)ortheformationofRu-CeO2solidsolution.EDSAccordingtoFFTanalysis,itcanbefoundthatthreekindsoflatticefringedirectionsattributedto(111),(200)and(220)ofCeO2wereobservedforthebothsamples,whichhavearespectiveinterplanarspacingof0.31,0.27and0.19nm.However,thelatticefringesofRuO2andTiO2areverydifficulttobefoundlikelyduetothe

similarcrystalstructureandinterplanarspacing

withCeO2.Moreover,theTiO2phasemaybeexistedinthe1%Ru/Ti-CeO2(5)sampleinformofamorphousstructureandtherewillbenolatticefringesofTiO2areobservedontheHRTEMimages.Similarly,RuO2alsomightbepresentasanoncrystallinephase.問題集錦采用何種手段表征貴金屬的分散度?化學吸附法靜態氣體吸附法脈沖法程序升溫脫附法常見金屬的分散度

D為dispersion,r為顆粒半徑,以A(0.1nm)為單Pd:D=5.6/rPt:D=5.66/rRu:D=6.66/rRh:D=5.4/rCu:D=5.19/rAg:D=5.7/rAu:D=5.86/rNi:D=5.03/rIr:D=5.52/rAppliedCatalysisB:Environmental,101(3–4)2011:431-440;AppliedCatalysisA:General,403(1–2)2011:173-182;JournalofCatalysis,296(2012):1-11催化劑的制備方法——浸漬法六、浸漬法制備催化劑示例鉑/氧化鋁—重整催化劑—將汽油中直鏈烴芳構化ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology催化劑的制備方法——浸漬法鎳/氧化鋁—重整催化劑—將甲烷或石腦油重整制合成氣ResearchInstituteofIndustrialCatalysisEastChinaUniversityofScience&Technology沉積沉淀法使載體先浸漬在含有活性組分的溶液中一段時間后,然后再加入沉淀劑進行沉淀使用場合:制備貴金屬催化劑(方便除去氯離子)貴金屬浸漬液多采用氯化物的鹽酸溶液(氯鉑酸H2PtCl6、氯鈀酸、氯銥酸、氯金酸HAuCl4

3H2O),錸選用高錸酸(H2Re2O7)載體在浸漬液中吸附飽和后,加入NaOH溶液中和鹽酸,并使貴金屬氯化物轉化為貴金屬氫氧化物沉淀在載體的內孔和表面上(最常用的方法)Deposition-Precipitation沉積沉淀法制備負載型催化劑NaOH水溶液NaOH水溶液懸浮的載體金屬鹽金屬鹽和鋁鹽可能存在的問題:?較難控制,重復性差?成核過程更易于在溶液中發生,而不是發生在載體上?生成的金屬顆粒較大,均勻性低

7沉積沉淀共沉淀Al2O3載體遠低于飽和吸附量,長時間吸附,強相互作用吸附H2PtCl6鹽酸溶液載體再加入NaOH載體沉淀氫氧化鉑沉淀先浸漬易還原粒子細增加pH值法(加堿,pHIncrease)具體制備方法關鍵步驟:載體的等電點:如TiO2(IEP=6),CeO2(IEP=6.75),ZrO2(IEP=6.7),Fe2O3(IEP=6.5~6.9)和Al2O3(IEP=8~9)等沉淀pH值:溶度積常數,活性

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