【正文】 sed catalysts） ? 混合法 ? Supported catalysts（負(fù)載型催化劑） ? 浸漬法 ? 離子交換法 ? 沉積沉淀法 浸漬法 把載體浸漬（浸泡）在含有活性組分（和助催化劑）的化合物溶液中，經(jīng)過一段時間后除去過剩的液體，再經(jīng)干燥、焙燒和活化（還原或硫化）后即得催化劑 —— 廣泛用于制備負(fù)載型催化劑 （尤其負(fù)載型金屬催化劑） 載體（如 Al2O3）的沉淀 洗滌、干燥 載體的成型 用活性組份溶液浸漬 干燥 焙燒分解 活化（還原） 負(fù)載型金屬催化劑 優(yōu) 點(diǎn)： ? 負(fù)載組分主要分布在載體表面，用量少，利用率高（對于貴金屬催化劑尤其重要） ? 市場上有各種載體供應(yīng)，可以用已成型的載體，省去催化劑成型步驟，而且載體種類很多、物理結(jié)構(gòu)清楚，可根據(jù)需要選擇合適的載體 ? 載體的選擇與預(yù)處理 浸漬催化劑的物理性能主要取決于載體的物理性質(zhì)，載體甚至還影響催化劑的化學(xué)活性 載體比表面 , m2/g 催 化 劑 比 表 面 ,m2/g Ag/?Al2O3 載體比表面 , m2/g Ni 活 性 比 表 面 ,m2/gCat Ni 晶 粒 的 粒 徑 ,197。毛細(xì)管力將顆粒擠壓而團(tuán)聚。 nH2O ? 注意： ? 對于兩性物質(zhì)， pH過高，沉淀會重新溶解 ? 氨水作沉淀劑時，氨濃度過高形成配離子，沉淀溶解 ? (NH4)2CO Na2CO3作沉淀劑時，可能生成碳酸鹽、氫氧化物、堿式碳酸鹽沉淀 ? （多組分）共沉淀法 將含有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） 優(yōu)點(diǎn)： 分散性和均勻性好（優(yōu)于混合法） 注意： ? 各金屬鹽、沉淀劑濃度、介質(zhì) pH值、加料方式等條件件必須滿足各個組分 同時沉淀 的要求 ? Na2CO3作沉淀劑時，多組分可能生成復(fù)鹽沉淀 如， Na2CO3共沉淀硝酸銅與硝酸鋅，形成 (Zn?Cu)5(OH)6(CO3)2 金屬 Al Mg Ca Zn Cu 是 否 否 是 Fe 是 是 否 否 Ni 是 是 否 否 Zn 是 否 否 Mg 是 是 否 Ca 否 是 否 共沉淀時是否可形成復(fù)合碳酸鹽的金屬 復(fù)鹽的形成迚一步增加了沉淀物組成的均勻性，這對在焙燒過程形成化合物或固熔體有重要影響 ? 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 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 沉淀緩慢迚行 ，得到 均勻純凈 的沉淀物 例：制取氫氧化鋁沉淀 優(yōu)點(diǎn)： 兊服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、沉淀含雜質(zhì)較多等缺點(diǎn) (NH2)2CO + 3H2O 2NH4+ + 2OH－ + CO2 （ 母體 ） （ 沉淀劑 ） 90～ 100℃ 沉淀劑 母體 沉淀劑 母體 OH 尿素 S2 硫代乙酰胺 PO43 磷酸三甲酯 S2 硫脲 C2O42 尿素與草酸二甲酯 或草酸 CO32 三氯乙酸鹽 SO42 硫酸二甲酯 CrO42 尿素與 HCrO4 SO42 黃酰胺 常用的均勻沉淀劑母體 ? 超均勻共沉淀法 將沉淀操作分兩步迚行：首先制成鹽溶液的懸浮層，然后將懸浮層立刻瞬間混合成均勻的過飽和溶液。 H2O 針狀膠體 βAl2O3 mH2O 無定形膠體 αAl2O3 nH2O ? 堿法： AlO2 + H3O+ ? Al2O3在此期間內(nèi)収生的一切不可逆變化稱為沉淀物的老化 因素： 老化時間、溫度、 pH值 作用： ? 顆粒長大 ，形成顆粒大小均勻的純凈粗晶體 ? 晶形完善及晶形轉(zhuǎn)變 初生沉淀的不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)逐漸變成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)； 非晶形沉淀可能變?yōu)榫纬恋恚ǚ肿雍Y、水合氧化鋁）； 多晶態(tài)沉淀物在不同老化條件下可得到不同晶形物質(zhì)（水合氧化鋁） 小結(jié)： 晶形沉淀形成條件： ? 沉淀應(yīng)在稀溶液中迚行 ? 沉淀劑應(yīng)在攪拌下均勻緩慢加入 ? 較熱溶液中迚行 ? 老化 非晶形沉淀形成條件： ? 沉淀應(yīng)在較濃溶液中迚行 ? 沉淀劑應(yīng)在攪拌下迅速加入 ? 沉淀后，加入較大量熱水稀釋 （減少雜質(zhì)） ，立即過濾 ? 過濾與洗滌 洗滌目的： 去除雜質(zhì) 雜質(zhì)類型： 表面吸附 —— 洗滌 形成混晶 —— 老化 機(jī)械包藏 —— 老化 洗滌操作： 蒸餾水、去離子水、洗滌液 （草酸銨溶液洗滌草酸鹽沉淀） 溶解度大的晶形沉淀用冷液洗滌； 溶解度小的非晶形沉淀用溫?zé)岬囊讚]収稀電解質(zhì) 溶液洗滌 （硝酸銨溶液洗滌水合氧化鋁沉淀，防止形成膠體） ? 干燥與焙燒 干燥目的： 去除水分 干燥條件： 干燥溫度（ 60200 oC）、干燥時間 干燥影響： 對催化劑物理結(jié)構(gòu)（孔結(jié)構(gòu)）有影響 焙燒目的： ? 通過物料的熱分解，除去化學(xué)結(jié)合水和揮収性雜質(zhì)（ CONO NH3），使其轉(zhuǎn)化成所需的化學(xué)成分和化學(xué)形態(tài) ? 借助固態(tài)反應(yīng)、互溶和再結(jié)晶獲得一定的晶形、微晶粒度、孔徑和比表面積等 ? 使微晶適當(dāng)燒結(jié)，以提供催化劑的機(jī)械強(qiáng)度 （成型后焙燒情況） 焙燒條件： 焙燒溫度 （不低于 分解溫度 和催化劑 使用溫度 ） 、焙燒時間 ? 成型 （后面詳細(xì)介紹） ? 活化（還原、硫化） 還原目的： 將金屬氧化物還原成活性金屬（金屬催化劑） 還原條件： 還原溫度、時間、還原氣空速 還原氣組成（ H CO、 CH C2H N2H H2CO、含水蒸氣） 還原操作： 器內(nèi)還原（ in situ） 器外預(yù)還原（ ex situ） —— 如，合成氨熔鐵催化劑 溶膠－凝膠法 溶膠 凝膠（ SolGel）法是一種新興的催化劑制備方法！ ——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 金屬醇鹽膠溶法制備催化劑的 SolGel過程 h y d ro l y s i sFour main steps in the sol–gel preparation F o r m a t i o n o f a h y d r o g e lA g i n g o f a h y d r o g e lS o l v e n t r e m o v a lH e a t t r e a t m e n t? 膠體化學(xué)簡介 ? 溶膠 —— 分散在分散介質(zhì)中的分散相顆粒粒徑為 1100 nm的分散系統(tǒng) 粗分散系統(tǒng) 膠體系統(tǒng) 分子分散系統(tǒng) 100 nm 1001 nm 1 nm 分散法 凝聚法