1、催化科學與技術催化科學與技術 催化科學與技術八大領域：催化科學與技術八大領域： 1.多相催化科學與技術多相催化科學與技術 2.均相催化科學與技術均相催化科學與技術(包括負載絡合催化包括負載絡合催化, 均相過程多相化均相過程多相化).3.光光,電催化科學與技術電催化科學與技術(光催化與電極催化過程光催化與電極催化過程).4.酶催化科學與技術酶催化科學與技術(酶的結構與性能酶的結構與性能,酶改性酶改性,酶濃集和固定化酶濃集和固定化, 酶的分離和負載以及仿酶催化酶的分離和負載以及仿酶催化).5.催化分離科學與技術催化分離科學與技術(催化蒸餾催化蒸餾,催化膜反應催化膜反應,催化萃取催化萃取)6.催化材

2、料科學與技術催化材料科學與技術7.催化劑制造科學與技術催化劑制造科學與技術(沉淀法沉淀法,浸漬法浸漬法,沉淀沉積法沉淀沉積法,溶膠凝膠溶膠凝膠 法法,超臨界反應法超臨界反應法, 等離子體法等離子體法,生物法制酶等生物法制酶等). 8.催化劑性能表征和催化研究方法催化劑性能表征和催化研究方法 催化原理 催化劑制備 催化劑表征 工業(yè)催化 催化劑評價與應用催化科學與技術催化科學與技術 工業(yè)催化工業(yè)催化 第一章第一章 導言導言 第二章第二章 催化劑制備與評價催化劑制備與評價第三章第三章 催化劑表征催化劑表征第四章第四章 合成氨催化過程合成氨催化過程 第五章第五章 催化裂化及分子篩催化過程催化裂化及分子

3、篩催化過程 第六章第六章 重整催化過程重整催化過程 第七章第七章 過渡金屬絡合催化過程過渡金屬絡合催化過程 第八章第八章 烴類的催化氧化過程烴類的催化氧化過程 第九章第九章 加氫與脫氫催化過程加氫與脫氫催化過程第十章第十章 生物酶催化過程生物酶催化過程第十一章第十一章 催化劑的失活、再生與安全使用催化劑的失活、再生與安全使用 第一章第一章 導言導言 1.1 工業(yè)催化過程發(fā)展簡史工業(yè)催化過程發(fā)展簡史 1.2 催化過程有關文獻催化過程有關文獻 1.3 催化方面常用術語簡介催化方面常用術語簡介 1.4 催化方面的基本概念催化方面的基本概念 1.1 1.1 工業(yè)催化過程發(fā)展簡史工業(yè)催化過程發(fā)展簡史 經(jīng)

4、過近百年的發(fā)展，石油、化工以及七十年代以來進展經(jīng)過近百年的發(fā)展，石油、化工以及七十年代以來進展迅速的精細化工已經(jīng)形成了巨大的生產(chǎn)力，在世界各國的國迅速的精細化工已經(jīng)形成了巨大的生產(chǎn)力，在世界各國的國民經(jīng)濟中起著不可估量的重要作用。目前全世界的石油煉制民經(jīng)濟中起著不可估量的重要作用。目前全世界的石油煉制工業(yè)有幾十億噸油料經(jīng)過分子篩催化裂化裝置；十幾億噸油工業(yè)有幾十億噸油料經(jīng)過分子篩催化裂化裝置；十幾億噸油料經(jīng)過鉑催化重整裝置和加氫精制裝置。目前，石油化學工料經(jīng)過鉑催化重整裝置和加氫精制裝置。目前，石油化學工業(yè)及化肥工業(yè)各項產(chǎn)品的年產(chǎn)量如下業(yè)及化肥工業(yè)各項產(chǎn)品的年產(chǎn)量如下: 1.1 工業(yè)催化過程發(fā)

5、展簡史工業(yè)催化過程發(fā)展簡史 在上述這些過程中、無論是石油工業(yè)、化學工業(yè)還是精細化學在上述這些過程中、無論是石油工業(yè)、化學工業(yè)還是精細化學品工業(yè)，其發(fā)展進程中起著十分重要作用的是催化過程品工業(yè)，其發(fā)展進程中起著十分重要作用的是催化過程. 個新的催化劑、新的催化過程的出現(xiàn)往往從根本上改變了個新的催化劑、新的催化過程的出現(xiàn)往往從根本上改變了某一化學加工過程的狀況，降低了成本某一化學加工過程的狀況，降低了成本, 創(chuàng)造出大量的財富、有創(chuàng)造出大量的財富、有力地推動著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。例如力地推動著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。例如, 70年代以來年代以來,催化劑的銷售額催化劑的銷售額變化如下變化如下: 產(chǎn)品產(chǎn)品百萬噸百萬

6、噸/ 1990催化劑催化劑尿素尿素(氨氨)甲醇甲醇乙烯乙烯甲苯甲苯90135080鐵鐵Cu-Zn-Al催化裂化催化裂化催化重整催化重整 1.1 工業(yè)催化過程發(fā)展簡史工業(yè)催化過程發(fā)展簡史0 0202040406060808010010019701970198019801990199020002000yearyear億, $億, $ 下表給出下表給出1900年以來各發(fā)展時期重要的工業(yè)催化過程，這些過年以來各發(fā)展時期重要的工業(yè)催化過程，這些過程對目前的生產(chǎn)仍有較大的影響。程對目前的生產(chǎn)仍有較大的影響。 1.1 工業(yè)催化過程發(fā)展簡史工業(yè)催化過程發(fā)展簡史時期時期催化工藝過程催化工藝過程催化劑催化劑190

7、019101920-1930-40 1950 19601970 19801990氨氧化生產(chǎn)硝酸氨氧化生產(chǎn)硝酸*合成氨催化工藝合成氨催化工藝CO+H2合成甲醇合成甲醇FT合成合成催化裂化催化裂化催化重整催化重整合成橡膠合成橡膠(丁苯丁苯, 丁腈丁腈, 丁基丁基)聚乙烯聚乙烯,丙烯丙烯加氫裂化加氫裂化丙烯腈丙烯腈低壓合成甲醇低壓合成甲醇汽車廢氣處理汽車廢氣處理甲醇合成汽油甲醇合成汽油新型聚烯烴新型聚烯烴PtFeCu-CrFe-Co-NiSi-AlPt/Al2O3過氧化物過氧化物Ziegler-NZeolitBi-MoCu-Zn-AlPt-PdZSM-5甲基鋁氧烷甲基鋁氧烷1.2 1.2 催化過程有

8、關文獻催化過程有關文獻 涉及催化過程方面的文獻浩如煙海，本節(jié)只是列舉一些重要涉及催化過程方面的文獻浩如煙海，本節(jié)只是列舉一些重要的文獻以幫助讀者掌握催化方面的主要動向。所列文獻目錄不的文獻以幫助讀者掌握催化方面的主要動向。所列文獻目錄不僅限于學科本身，也涉及到工程技術和專利。在催化劑制備方僅限于學科本身，也涉及到工程技術和專利。在催化劑制備方面，大量的化學技術蘊藏在專利之中，我們必須經(jīng)常注意這個面，大量的化學技術蘊藏在專利之中，我們必須經(jīng)常注意這個領域的進展。領域的進展。本課程的主要參考文獻：本課程的主要參考文獻： 一、一、 重要學科性期刊：重要學科性期刊：1. Journal of Cata

9、lysis; 2. Applied Catalysis; 3. Catalysis today; 4. Catalysis Review; 5. Reaction kinetics and catalysis letters; 6. journal of molecular catalysis; 7: Surface Science1: 催化學報催化學報; 2: 燃料化學學報燃料化學學報; 3; 分子催化分子催化;4: 物理化學物理化學; 5: 應用化學應用化學 6；石油學報；石油學報； 二、二、 重要技術工程期刊重要技術工程期刊1.2 催化過程有關文獻催化過程有關文獻1. Chemtech;

10、 2: Chemical and Engineering News; 3: Chemical Engineering; 4: Chemical Engineering Progress; 5: Hydrocarbon Processing; 6: Oil and Gas Journal 1: 化工學報化工學報; 2: 化學工程化學工程; 3: 化學工程與工藝化學工程與工藝; 4: 工業(yè)催化工業(yè)催化; 5: 天然氣化工天然氣化工; 6：石油化工：石油化工三、專利文獻三、專利文獻 國家對發(fā)明者的知識產(chǎn)權通過專利予以保護。它可以保護專利國家對發(fā)明者的知識產(chǎn)權通過專利予以保護。它可以保護專利的發(fā)明人，

11、使其對這種技術產(chǎn)權不受競爭者的侵犯，這是政府的發(fā)明人，使其對這種技術產(chǎn)權不受競爭者的侵犯，這是政府給予專利申請人的權利。如果第三者要在生產(chǎn)中使用這種技術，給予專利申請人的權利。如果第三者要在生產(chǎn)中使用這種技術，則必須得到專利權所有者的同意則必須得到專利權所有者的同意(通過技術轉移、技術轉讓等方通過技術轉移、技術轉讓等方式式)才能實施，但是，在任何一個實驗室中則可以無條件的使用才能實施，但是，在任何一個實驗室中則可以無條件的使用任何專利所披露的技術秘密。而在專利中擁有大量的有關催化任何專利所披露的技術秘密。而在專利中擁有大量的有關催化過程、催化劑制造以及催化劑評選等的技術過程、催化劑制造以及催化

12、劑評選等的技術. 除發(fā)明催化劑的作除發(fā)明催化劑的作1.2 催化過程有關文獻催化過程有關文獻者將催化技術公諸于期刊、會議外，專利是催化方面主要的信者將催化技術公諸于期刊、會議外，專利是催化方面主要的信息來源。一些重要的催化劑息來源。一些重要的催化劑(例如裂化催化劑、選擇性氧化催化例如裂化催化劑、選擇性氧化催化劑等劑等)隨著工業(yè)技術的進步住往可以獲得一系列的專利新的專隨著工業(yè)技術的進步住往可以獲得一系列的專利新的專利中會出現(xiàn)很多老的專利中尚未解決的或者解決得不夠好的問利中會出現(xiàn)很多老的專利中尚未解決的或者解決得不夠好的問題，因此對一些重要催化劑的系列專利進行有系統(tǒng)的研究往往題，因此對一些重要催化劑

13、的系列專利進行有系統(tǒng)的研究往往可以從中獲得十分重要的新觀點、新技術以及新的動向?？梢詮闹蝎@得十分重要的新觀點、新技術以及新的動向。 在英國在英國(B.P)美國美國(U.S.P)，德國，德國(D.P)法國法國(F.P)、日本利、日本利以及歐洲專利中可以獲得大量的有關催化方面的信息。以及歐洲專利中可以獲得大量的有關催化方面的信息。 在美國的化學文摘在美國的化學文摘(chemicalAbstract簡稱簡稱CA)中可以較快的中可以較快的查到新的專利摘要。一般，催化方面的專利出版后兩個星期查到新的專利摘要。一般，催化方面的專利出版后兩個星期至三個月后，就可以在美國的化學文摘中查到。在至三個月后，就可以

14、在美國的化學文摘中查到。在CA的相同的相同專利索引專利索引(CAPatent Concordance lndex)中可以找到各種讀中可以找到各種讀者所熟悉的語言的專利，例如同一日本專利可能在英國或美國者所熟悉的語言的專利，例如同一日本專利可能在英國或美國1.2 催化過程有關文獻催化過程有關文獻專利中找到相同專利對申請專利的人來說、是擴大了它的專專利中找到相同專利對申請專利的人來說、是擴大了它的專利保護范圍而對閱讀專利的人來說，則可以得到閱讀的方便，利保護范圍而對閱讀專利的人來說，則可以得到閱讀的方便，避免了文字上的困難。避免了文字上的困難。四、催化方面的重要書籍四、催化方面的重要書籍1Stud

15、ies in surface science and catalysis2顧伯鍔，吳震霄著顧伯鍔，吳震霄著,工業(yè)催化過程導論工業(yè)催化過程導論，高等教育出版社，高等教育出版社，北京，北京，1990年。年。3趙光，鄧啟剛編著，趙光，鄧啟剛編著，工業(yè)催化基礎工業(yè)催化基礎，哈爾濱工程大學出，哈爾濱工程大學出版社，哈爾濱，版社，哈爾濱，1999。4黃仲濤主編，黃仲濤主編，工業(yè)催化工業(yè)催化，化學工業(yè)出版社，北京，化學工業(yè)出版社，北京，2000。5：工業(yè)催化劑分析測試表征：工業(yè)催化劑分析測試表征 劉希堯劉希堯 中國石化出版社中國石化出版社 19906：固體催化劑實用研究方法：固體催化劑實用研究方法 劉維橋劉

16、維橋 孫桂大孫桂大 中國石化出版社中國石化出版社2000 1.2 催化過程有關文獻催化過程有關文獻1.3 1.3 催化方面常用術語簡介催化方面常用術語簡介(1) 催化劑的活性：判斷催化劑加速某化學反應能力高低的量度。催化劑的活性：判斷催化劑加速某化學反應能力高低的量度。(2) 催化劑的比活性：催化劑的比活性是相對于催化劑某一特定催化劑的比活性：催化劑的比活性是相對于催化劑某一特定 性質(zhì)而言的活性。例如：催化劑每性質(zhì)而言的活性。例如：催化劑每m2的活性。的活性。(3) 催化劑的選擇性：催化劑有效地加速平行反應或串聯(lián)反應中催化劑的選擇性：催化劑有效地加速平行反應或串聯(lián)反應中的某一個反應的性能。的某

17、一個反應的性能。(4) 催化劑的穩(wěn)定性：根據(jù)催化劑的定義，催化劑在反應前后的催化劑的穩(wěn)定性：根據(jù)催化劑的定義，催化劑在反應前后的性質(zhì)是不變的但是實際上，催化劑在使用過程中、其活性性質(zhì)是不變的但是實際上，催化劑在使用過程中、其活性和選擇性都會逐漸下降，影響催化劑穩(wěn)定性的原因是各種各和選擇性都會逐漸下降，影響催化劑穩(wěn)定性的原因是各種各樣的，催化劑的穩(wěn)定性可分為：樣的，催化劑的穩(wěn)定性可分為： (a) 耐熱穩(wěn)定性：耐熱穩(wěn)定性：種良好的催化劑，應能在高溫苛刻的反應種良好的催化劑，應能在高溫苛刻的反應條件下長期具有一定水平的催化性能。這就要求催化劑在劇條件下長期具有一定水平的催化性能。這就要求催化劑在劇烈

18、放熱或吸熱的反應過程中有良好的導熱性能：有較高的烈放熱或吸熱的反應過程中有良好的導熱性能：有較高的1.3 催化方面常用術語簡介催化方面常用術語簡介 熱容量，有在較寬溫度范圍內(nèi)的耐熱性。熱容量，有在較寬溫度范圍內(nèi)的耐熱性。 (b) 抗毒穩(wěn)定性：催化劑對少量雜質(zhì)毒化的抵制能力稱為催化抗毒穩(wěn)定性：催化劑對少量雜質(zhì)毒化的抵制能力稱為催化劑的抗毒穩(wěn)定性。各種催化劑對各種雜質(zhì)有不同的抗毒穩(wěn)定劑的抗毒穩(wěn)定性。各種催化劑對各種雜質(zhì)有不同的抗毒穩(wěn)定性同一種催化劑對同一種雜質(zhì)在不同的反應條件下，也有性同一種催化劑對同一種雜質(zhì)在不同的反應條件下，也有不同的抗毒穩(wěn)定性。不同的抗毒穩(wěn)定性。 (c) 活性組分的流失：催化

19、劑組成中的某個或某些活性組分活性組分的流失：催化劑組成中的某個或某些活性組分, 在在長期使用過程中發(fā)生升華或發(fā)生化學反應、形成有一定蒸氣長期使用過程中發(fā)生升華或發(fā)生化學反應、形成有一定蒸氣壓的化合物而逐漸流失，致使催化劑的功能下降，謂活性組壓的化合物而逐漸流失，致使催化劑的功能下降，謂活性組分的流失。分的流失。(5) 催化劑的機械強度：固體催化劑顆粒抵抗摩擦、沖擊和本身催化劑的機械強度：固體催化劑顆粒抵抗摩擦、沖擊和本身的質(zhì)量以及由于溫變、相變而產(chǎn)生的應力的能力，統(tǒng)稱為催的質(zhì)量以及由于溫變、相變而產(chǎn)生的應力的能力，統(tǒng)稱為催化劑的機械強度。化劑的機械強度。 (6) 催化劑的密度：催化劑的密度：1

20、.3 催化方面常用術語簡介催化方面常用術語簡介 （a ）堆密度；（）堆密度；（b）顆粒密度；（）顆粒密度；（c）真密度）真密度(7) 催化劑的比表面：通常以催化劑的比表面：通常以1g催化劑所具有的總表面積催化劑所具有的總表面積m2/g(8) 催化劑的比孔容：催化劑的比孔容：1g多孔性固體催化劑顆粒內(nèi)部所有孔道的多孔性固體催化劑顆粒內(nèi)部所有孔道的總體積。總體積。ml/g(9) 催化劑的孔隙率：多孔性固體催化劑顆粒內(nèi)部所有孔道的總催化劑的孔隙率：多孔性固體催化劑顆粒內(nèi)部所有孔道的總體積占催化劑顆粒體積的百分數(shù)。體積占催化劑顆粒體積的百分數(shù)。(10) 催化劑的孔分布：除了分子篩之外，一般催化劑中的孔

21、道直催化劑的孔分布：除了分子篩之外，一般催化劑中的孔道直徑大小不一。不同大小的孔道占總孔道的百分數(shù)稱為孔分布。徑大小不一。不同大小的孔道占總孔道的百分數(shù)稱為孔分布。不同范圍的孔徑不同范圍的孔徑(r200nm稱大孔，稱大孔，r10nm微孔，微孔，r為為10200nm過渡孔過渡孔) 有不同的測定方法。有不同的測定方法。(11) 催化劑的平均孔半徑：一般固體催化劑催化劑的平均孔半徑：一般固體催化劑(分子篩除外分子篩除外)中孔道中孔道的粗細、長短和形狀都是不均勻的，為了簡化計算，可以把的粗細、長短和形狀都是不均勻的，為了簡化計算，可以把1.3 催化方面常用術語簡介催化方面常用術語簡介 所有的孔道都看成

22、是圓柱形的孔，并假定其平均長度為所有的孔道都看成是圓柱形的孔，并假定其平均長度為L，平，平均半徑為均半徑為r.(12) 催化劑中毒：催化劑在使用過程中，如果其活性的衰退是由催化劑中毒：催化劑在使用過程中，如果其活性的衰退是由于反應介質(zhì)中存在少量雜質(zhì)，或是由于催化劑在制備時夾雜于反應介質(zhì)中存在少量雜質(zhì)，或是由于催化劑在制備時夾雜有少量雜質(zhì)而引起的，則稱為催化劑的中毒。有少量雜質(zhì)而引起的，則稱為催化劑的中毒。(13) 催化劑的壽命：催化劑在實際反應條件下，可以保持活性和催化劑的壽命：催化劑在實際反應條件下，可以保持活性和選擇性的時間稱為催化劑的壽命。選擇性的時間稱為催化劑的壽命。(14) 催化劑的

23、活化：催化劑在投入實際使用之前。經(jīng)過一定方法催化劑的活化：催化劑在投入實際使用之前。經(jīng)過一定方法的處理使之變?yōu)榉磻璧幕罨瘧B(tài)的過程的處理使之變?yōu)榉磻璧幕罨瘧B(tài)的過程. (15) 催化劑的失活：催化劑在使用過程中由于中毒、積碳、半熔催化劑的失活：催化劑在使用過程中由于中毒、積碳、半熔現(xiàn)象而使催化劑的活性逐漸下降的現(xiàn)象現(xiàn)象而使催化劑的活性逐漸下降的現(xiàn)象.(16) 轉化數(shù)轉化數(shù):單位活性中心在單位時間內(nèi)進行轉化的反應分子數(shù)單位活性中心在單位時間內(nèi)進行轉化的反應分子數(shù)(17) 轉化率轉化率:反應物在給定的反應條件下轉化為產(chǎn)品和副產(chǎn)品的反應物在給定的反應條件下轉化為產(chǎn)品和副產(chǎn)品的1.3 催化方面常用

24、術語簡介催化方面常用術語簡介 百分數(shù)百分數(shù)(18) 產(chǎn)率：反應產(chǎn)物的量相對于起始反應物總量的百分數(shù)產(chǎn)率：反應產(chǎn)物的量相對于起始反應物總量的百分數(shù) 產(chǎn)率、選擇性和轉化率三者的關系為：產(chǎn)率、選擇性和轉化率三者的關系為： 產(chǎn)率選擇件產(chǎn)率選擇件x轉化率轉化率(19) 時空產(chǎn)率：催化反應中，反應物在單位時間內(nèi)通過單位體時空產(chǎn)率：催化反應中，反應物在單位時間內(nèi)通過單位體積的催化劑所得某一產(chǎn)物的量。積的催化劑所得某一產(chǎn)物的量。(20) 空速：單位時間內(nèi)通過單位體積空速：單位時間內(nèi)通過單位體積(或質(zhì)量或質(zhì)量)催化劑的反應物催化劑的反應物體積體積(或質(zhì)量或質(zhì)量)。 單位單位: 時間時間-1(21) 化學吸附：在

25、吸附劑化學吸附：在吸附劑(催化劑催化劑)與吸附物與吸附物(反應物反應物)之間發(fā)生電之間發(fā)生電 子轉移現(xiàn)象的吸附子轉移現(xiàn)象的吸附.(22) 覆蓋率：催化劑表面被反應物分子吸附后固體表面被覆覆蓋率：催化劑表面被反應物分子吸附后固體表面被覆蓋的百分數(shù)蓋的百分數(shù). 1.3 催化方面常用術語簡介催化方面常用術語簡介(23) 吸附等溫線：溫度一定時，氣體分子在固體表面的平衡吸吸附等溫線：溫度一定時，氣體分子在固體表面的平衡吸附量隨壓力的升高而增加。兩者之間隨情況的不同有不同的附量隨壓力的升高而增加。兩者之間隨情況的不同有不同的函數(shù)關系，從而得到各種類型的曲線函數(shù)關系，從而得到各種類型的曲線,稱之為吸附等溫

26、線，其稱之為吸附等溫線，其中最重要有中最重要有Langmuir, BET, Freundlich, Temkin吸附等溫線吸附等溫線1.4 1.4 催化方面的基本概念催化方面的基本概念 一、催化劑的分類一、催化劑的分類 聚集狀態(tài)：氣體，液體，固體；聚集狀態(tài)：氣體，液體，固體； 催化過程：均相，催化過程：均相， 多相多相 具有的催化功能；具有的催化功能； 酸堿、氧化還原、雙功能催化劑酸堿、氧化還原、雙功能催化劑 使用條件下的物質(zhì)狀態(tài)：過渡金屬、金屬氧化物、過渡金屬絡使用條件下的物質(zhì)狀態(tài)：過渡金屬、金屬氧化物、過渡金屬絡合物、酸堿催化劑合物、酸堿催化劑 按工藝工程特點：多相催化劑，均相催化劑，酶催

27、化劑按工藝工程特點：多相催化劑，均相催化劑，酶催化劑 1.4 催化方面的基本概念催化方面的基本概念 二二 、催化劑的化學組成、催化劑的化學組成 固體催化劑：主催化劑，共催化劑，助催化劑，載體固體催化劑：主催化劑，共催化劑，助催化劑，載體 配合物催化劑：主催化劑（中心原子），助催化劑（配體）配合物催化劑：主催化劑（中心原子），助催化劑（配體） 或主催化劑和助催化劑均是配合物，或主催化劑和助催化劑均是配合物， TiCl3-AlR3， PdCl2-CuCl2 酶催化劑：酶酶催化劑：酶=酶蛋白酶蛋白+輔基（輔酶），大體相當于主催化劑輔基（輔酶），大體相當于主催化劑和助催化劑，但是，兩者分別存在時，均無

28、活性。和助催化劑，但是，兩者分別存在時，均無活性。 1.4 催化方面的基本概念催化方面的基本概念第二章第二章 固體催化劑的制備固體催化劑的制備 第二章第二章 固體催化劑的制備固體催化劑的制備序序: 固體催化劑的制備步驟和制備方法固體催化劑的制備步驟和制備方法 2.1 原料的準備原料的準備 2.1.1 對固體催化劑的基本要求對固體催化劑的基本要求2.1.2 原料的準備原料的準備2.2 固體催化劑（母體）的制備方法固體催化劑（母體）的制備方法2.2.1 沉淀法沉淀法2.2.2 凝膠法凝膠法 2.2.3：沉淀的老化：沉淀的老化 2.2.4：沉淀條件的選擇：沉淀條件的選擇 2.2.5：其它沉淀法：其它

29、沉淀法第二章第二章 固體催化劑的制備固體催化劑的制備 第二章第二章 固體催化劑的制備固體催化劑的制備 2.2.6 浸漬法浸漬法 2.2.7 吸附法吸附法 2.2.8 離子交換法離子交換法 2.2.9 其它方法其它方法 2.2.10 干燥干燥2.3 催化劑的活化催化劑的活化 2.3.1 煅燒煅燒 2.3.2 還原還原2.4 催化劑的成型催化劑的成型 2.4.1 壓片成型法壓片成型法第二章第二章 固體催化劑的制備固體催化劑的制備 第二章第二章 固體催化劑的制備固體催化劑的制備 2.4.2 擠條成型法擠條成型法 2.4.3 轉動造粒法轉動造粒法 2.4.4 噴霧成型和油柱成型法噴霧成型和油柱成型法2

30、.5 催化劑的評價催化劑的評價 2.5.1 活性評價的反應器活性評價的反應器 2.5.2 活性測定的實驗方法活性測定的實驗方法 2.5.3 壽命評價壽命評價 序序: 固體催化劑的制備步驟和制備方法固體催化劑的制備步驟和制備方法序序: : 固體催化劑的制備步驟和制備方法固體催化劑的制備步驟和制備方法 工業(yè)催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性不僅取決于它的化工業(yè)催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性不僅取決于它的化學組成學組成,也和物理性質(zhì)有關。也就是說，單憑催化劑的化學成分也和物理性質(zhì)有關。也就是說，單憑催化劑的化學成分并不足以推知其催化性能。在許多情況下，催化劑的各種物理并不足以推知其催化性能。在許多情況下，催

31、化劑的各種物理特性，如形狀、顆粒大小、物相、比重、比表面積、孔結構和特性，如形狀、顆粒大小、物相、比重、比表面積、孔結構和機械強度等，都會機械強度等，都會影響影響催化劑對某特定反應的催化性能催化劑對某特定反應的催化性能; 影響影響到催化劑的使用壽命到催化劑的使用壽命;更重要的是更重要的是影響影響到反應動力學和流體力學的行為。例如，如果催化劑到反應動力學和流體力學的行為。例如，如果催化劑在使用過程中機械強度很快下降，造成催化劑的破碎及粉化在使用過程中機械強度很快下降，造成催化劑的破碎及粉化. 就會使催化劑床層的壓降大大增加，催化劑的效能顯著下降。就會使催化劑床層的壓降大大增加，催化劑的效能顯著下

32、降。催化劑機械強度既與組成物質(zhì)的性質(zhì)有關催化劑機械強度既與組成物質(zhì)的性質(zhì)有關, 也與制備方法有關。也與制備方法有關。 除極少數(shù)的情況，一般的天然礦物或工業(yè)化學品都不能直接用除極少數(shù)的情況，一般的天然礦物或工業(yè)化學品都不能直接用作催化劑，必須經(jīng)過化學或物理加工才能變成符合具有規(guī)作催化劑，必須經(jīng)過化學或物理加工才能變成符合具有規(guī)定組成、結構、形狀要求的催化劑。催化劑制造過程大致可定組成、結構、形狀要求的催化劑。催化劑制造過程大致可分為四個階段。分為四個階段。（1）原料的準備）原料的準備.（2）催化劑（母體）的制備）催化劑（母體）的制備. 母體母體: 即已具備了催化劑所必要即已具備了催化劑所必要的組

33、分的組分,在結構上各組分間的結合關系己具備了催化劑所需的在結構上各組分間的結合關系己具備了催化劑所需的物理化學結構的雛型。在工業(yè)生產(chǎn)中，常將已基本上除去了物理化學結構的雛型。在工業(yè)生產(chǎn)中，常將已基本上除去了不必要的組分，且有效組分間已形成初步結合的固體半成品不必要的組分，且有效組分間已形成初步結合的固體半成品稱為母體。稱為母體。 (3) 成型成型. 成型是將母體制成一定的幾何形狀和尺寸的工序。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)品能在機械強度符合要求，在使用中符合反應器它使最終產(chǎn)品能在機械強度符合要求，在使用中符合反應器序序: 固體催化劑的制備步驟和制備方法固體催化劑的制備

34、步驟和制備方法中流體力學條件的要求。中流體力學條件的要求。 (4) 活化活化. 通過熱和化學處理使基體轉變?yōu)榉献罱K組成，結構通過熱和化學處理使基體轉變?yōu)榉献罱K組成，結構要求的催化劑。要求的催化劑。上述后三個階段的劃分，在某些催化劑的生產(chǎn)過程中并不很明上述后三個階段的劃分，在某些催化劑的生產(chǎn)過程中并不很明顯有時是合并進行的，其順序可以顛倒，如成型可以在活顯有時是合并進行的，其順序可以顛倒，如成型可以在活化之前，亦可以在活化之后。化之前，亦可以在活化之后。 催化劑的制備方法催化劑的制備方法很多。由于制備方法的不同，盡管原料與很多。由于制備方法的不同，盡管原料與用量完全一樣，但所制得的催化劑性能

35、可能有很大的差異。用量完全一樣，但所制得的催化劑性能可能有很大的差異。因此必須慎重選擇制造方法，并嚴格控制。因此必須慎重選擇制造方法，并嚴格控制。催化劑的制備方法可粗分為催化劑的制備方法可粗分為干法與濕法干法與濕法。干法包括熱熔法、混。干法包括熱熔法、混碾法與噴涂法等，濕法包括膠凝法、沉淀法碾法與噴涂法等，濕法包括膠凝法、沉淀法(包括共沉淀法，包括共沉淀法，均勻共沉淀法和超均勻沉淀法均勻共沉淀法和超均勻沉淀法)、浸漬法、離子交換法、瀝濾、浸漬法、離子交換法、瀝濾序序: 固體催化劑的制備步驟和制備方法固體催化劑的制備步驟和制備方法法等。濕法使用的較多。法等。濕法使用的較多。2.1 2.1 原料的

36、準備原料的準備2.1.1對固體催化劑的基本要求對固體催化劑的基本要求 一種催化劑在工業(yè)上得到應用，必須滿足下列條件：一種催化劑在工業(yè)上得到應用，必須滿足下列條件： 1) 催化性能：具有良好的活性、選擇性和穩(wěn)定性。催化性能：具有良好的活性、選擇性和穩(wěn)定性。 2) 機械性能：有一定的機械強度機械性能：有一定的機械強度, 合適的形狀合適的形狀, 顆粒大小和分布顆粒大小和分布 3) 有一定的抗毒性能：最好能活化再生，使用壽命長。有一定的抗毒性能：最好能活化再生，使用壽命長。 4) 催化劑制備方面：要求原料能穩(wěn)定供應，制備工藝能適合于催化劑制備方面：要求原料能穩(wěn)定供應，制備工藝能適合于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，環(huán)

37、境友好，最好無大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，環(huán)境友好，最好無“三廢三廢”污染。污染。 2.1.2 原料的準備原料的準備 原料的準備是催化劑制備過程的第一步。主要講兩個問題原料的準備是催化劑制備過程的第一步。主要講兩個問題: 2.1 原料的準備原料的準備 1)：原料的選擇及配方的計算；：原料的選擇及配方的計算； 2): 原料液的配置。原料液的配置。 催化劑制備中的計算比較簡單，正因為簡單，往往容易出錯，催化劑制備中的計算比較簡單，正因為簡單，往往容易出錯，一旦出錯，按錯誤的計算制得的催化劑活性差，不能滿足生產(chǎn)一旦出錯，按錯誤的計算制得的催化劑活性差，不能滿足生產(chǎn)的要求，造成極大的損失。因此，作為科學家，一定要

38、采取科的要求，造成極大的損失。因此，作為科學家，一定要采取科學認真的態(tài)度。學認真的態(tài)度。：原料的選擇及配方的計算：原料的選擇及配方的計算一一 : 選擇原料的基本原則選擇原料的基本原則A: 原料中要包含催化劑所需要的全部組分，同時，也要考慮到原料中要包含催化劑所需要的全部組分，同時，也要考慮到原料中的雜質(zhì)能適合生產(chǎn)中的要求。如生產(chǎn)原料中的雜質(zhì)能適合生產(chǎn)中的要求。如生產(chǎn)Al2O3 原料有：原料有： Al2Cl36H2O, Al(NO)39H2O, Al2(SO4)318H2O 沉淀劑：沉淀劑： NaOH, KOH, NH3H2O, （NH4）2CO3 從化學組成看，有用的組分是從化學

39、組成看，有用的組分是Al3+和和OH-，而其余的離子則，而其余的離子則2.1 原料的準備原料的準備需要洗滌、煅燒等步驟除去，上面各原料中，需要除去的離子需要洗滌、煅燒等步驟除去，上面各原料中，需要除去的離子有有Cl-,NO3-,SO42-, K+, Na+,NH4+等，等， 如果洗不凈時，煅燒中如果洗不凈時，煅燒中NO3-, NH4+可除掉，但可除掉，但Cl-, SO42-, K+, Na+除不掉。所以當生產(chǎn)除不掉。所以當生產(chǎn)中要求中要求Al2O3中雜質(zhì)含量極低時，就考慮用中雜質(zhì)含量極低時，就考慮用Al(NO)39H2O和和NH3H2O作原料。作原料。而而Pt重整催化劑重整催化劑Pt/Al2O

40、3，這里的，這里的Al2O3中含有少量的中含有少量的Cl-對催對催化劑的活性卻更好，由于化劑的活性卻更好，由于在在Al2O3中有中有Cl-時，時，Cl-有強有強的電負性，通過誘導作用，的電負性，通過誘導作用，使電子發(fā)生轉移，削弱了使電子發(fā)生轉移，削弱了OH-鍵，增強了鍵，增強了Al2O3的酸性，提高了催化劑的活性。所以，在的酸性，提高了催化劑的活性。所以，在制鉑重整催化劑時，制鉑重整催化劑時， 原料用原料用AlCl3.2.1 原料的準備原料的準備HOAlOAlClOAlOH而異丁烷脫氫制異丁烯用催化劑而異丁烷脫氫制異丁烯用催化劑Cr2O3-K2O- Al2O3, 由于催化劑由于催化劑用于流化床

41、，要求強度高，而實驗發(fā)現(xiàn)，用于流化床，要求強度高，而實驗發(fā)現(xiàn)，Al2(SO4)318H2O為為原料原料,強度最高強度最高, 故用它。可見使用情況不同，同一物質(zhì)，所故用它。可見使用情況不同，同一物質(zhì)，所用原料不同。用原料不同。 B：原料中不含對催化劑有害的成分：原料中不含對催化劑有害的成分, 或對環(huán)境有污染的成分或對環(huán)境有污染的成分 C：來源充足，價格便宜；：來源充足，價格便宜； D：使用活性組分含量高，用量少的原料。如：生產(chǎn)硅酸，可：使用活性組分含量高，用量少的原料。如：生產(chǎn)硅酸，可用硫酸、鹽酸、硝酸和水玻璃進行反應制得：用硫酸、鹽酸、硝酸和水玻璃進行反應制得：Na2OSiO2 + H2SO4

42、 + H2O = Na2SO4 + H4SiO4 Na2OSiO2 + 2HCl + H2O = 2NaCl + H4SiO4 Na2OSiO2 + 2HNO3 + H2O = 2NaNO3 + H4SiO4 而這三種酸制得的硅酸性能基本相當，究竟用那一種好呢？而這三種酸制得的硅酸性能基本相當，究竟用那一種好呢？現(xiàn)制現(xiàn)制1mol硅酸需硫酸、鹽酸、硝酸分別為硅酸需硫酸、鹽酸、硝酸分別為98、73、 126kg2.1 原料的準備原料的準備而工業(yè)酸都有一定濃度硫酸、鹽酸、硝酸分別為而工業(yè)酸都有一定濃度硫酸、鹽酸、硝酸分別為98%、37%，68%; 這樣所需硫酸這樣所需硫酸,鹽酸鹽酸,硝酸分別為硝酸分

43、別為100, 197.3, 185.3kg。 所以從運輸和消耗量角度看，硫酸優(yōu)于鹽酸和硝酸，另外，所以從運輸和消耗量角度看，硫酸優(yōu)于鹽酸和硝酸，另外，酸易揮發(fā)，有刺激性臭味，硝酸容易分解出有害的氮氧化物，酸易揮發(fā)，有刺激性臭味，硝酸容易分解出有害的氮氧化物，環(huán)保不利環(huán)保不利, 相對而言，硫酸好。這里由于硅膠中對硫的化合物相對而言，硫酸好。這里由于硅膠中對硫的化合物要求不嚴要求不嚴, 若若SO4-對產(chǎn)品質(zhì)量有影響，需用其他代替。對產(chǎn)品質(zhì)量有影響，需用其他代替。二二: 原料量的計算原料量的計算要進行原料量的計算，需知道催化劑的組成，催化劑的組成以要進行原料量的計算，需知道催化劑的組成，催化劑的組成

44、以鈷鉬加氫催化劑為例，鈷鉬加氫催化劑為例，MoO3, CoO, K2O, Al2O3表示法有：表示法有：重量表示法重量表示法: MoO3, CoO, K2O, Al2O3為為 15%, 3%, 0.6%, 81.4%氧化物摩爾比：氧化物摩爾比：MoO3:CoO:K2O:Al2O3 = 0.104:0.04:0.006:0.798 或以主催化劑為或以主催化劑為1時為時為 2.6:1:0.15:19.95 元素原子比表示法元素原子比表示法 Mo:Co:K:Al = 2.6:1:0.3:39.9 2.1 原料的準備原料的準備例例1.輕油制氫用的輕油制氫用的RKN催化劑，其元素組成為催化劑，其元素組成

45、為NiMg7Al2,問每制問每制備備1噸噸RKN催化劑需原料催化劑需原料NI(NO3)6H2O, Mg(NO2)26H2O, Al(NO3)39H2O各多少？各多少？解：已知解：已知,催化劑產(chǎn)品是以下氧化物狀態(tài)出廠的。將原子比換算催化劑產(chǎn)品是以下氧化物狀態(tài)出廠的。將原子比換算成分子比，得成分子比，得 NiO:MgO:Al2O3=1:7:1 各乘以分子量，即得重量比。各乘以分子量，即得重量比。NiO MgO Al2O3 合計合計分子比分子比171分子量分子量 74.740.29101.93重量重量 74.70 282.03 101.93 458.66 2.1 原料的準備原料的準備可知可知458.

46、66公斤催化劑中含公斤催化劑中含NiO 1公斤摩爾，公斤摩爾，MgO7公斤摩爾，公斤摩爾，及及Al2O31公斤摩爾；按比例，每噸催化劑含公斤摩爾；按比例，每噸催化劑含 NiO 1000/458.661=2.18公斤摩爾公斤摩爾MgO 1000/458.667=15.26公斤摩爾公斤摩爾 Al2O3 2.18公斤摩爾公斤摩爾按元素按元素Ni, Mg, Al作物料衡算，得每噸催化劑需要的原料量作物料衡算，得每噸催化劑需要的原料量Ni(NO3)26H2O 2.18公斤摩爾，公斤摩爾， 相當相當 2.18290.71(分子量分子量)=633.7公公Mg(NO3)26H2O 15.26256.3=391

47、1公斤公斤, 256.3為為Mg(NO3)26H2O的分子量。的分子量。由于由于1摩爾摩爾Al2O3相當相當2摩爾摩爾Al(NO3)29H2O，其分子量，其分子量374.68，故需故需Al(NO3)9H2O量為量為 22.18374.68=1633.6公斤公斤 2.1 原料的準備原料的準備 原料液的配置原料液的配置 一一: 溶劑水的要求溶劑水的要求 在催化劑的制備中，不論是那種制法，都需要大量的水，在催化劑的制備中，不論是那種制法，都需要大量的水，而催化劑對水質(zhì)的要求還是比較嚴格的。所以，催化劑用而催化劑對水質(zhì)的要求還是比較嚴格的。所以，催化劑用水，必須經(jīng)過預處理，不宜直接用自來

48、水。水，必須經(jīng)過預處理，不宜直接用自來水。經(jīng)過處理的水，分為四種：經(jīng)過處理的水，分為四種：軟化水（軟水）軟化水（軟水）:水中的水中的Ca2+, Mg2+部分被除去。水的硬度降低部分被除去。水的硬度降低脫鹽水脫鹽水: 水中的強電解質(zhì)被降低到一定程度的水，常溫電阻率降水中的強電解質(zhì)被降低到一定程度的水，常溫電阻率降到到110*105歐歐去離子水：把易除的強電解質(zhì)除去去離子水：把易除的強電解質(zhì)除去, 又將部分難除的電解質(zhì)又將部分難除的電解質(zhì), 如如:硅酸硅酸, CO2也除到一定程度也除到一定程度, 常溫電阻率降到常溫電阻率降到110*106歐。歐。高純水高純水:水中的電解質(zhì)幾乎全部除去水中的電解質(zhì)幾

49、乎全部除去, 電阻率降到電阻率降到1*107歐左右。歐左右。目前催化劑制備用的蒸餾水可能是脫鹽水（蒸餾法）或去目前催化劑制備用的蒸餾水可能是脫鹽水（蒸餾法）或去2.1 原料的準備原料的準備2.1 原料的準備原料的準備離子水（離子交換法）離子水（離子交換法）二二: 制備溶液制備溶液 原料準備好后，下一步工序就是制備溶液，由于采用的原料一原料準備好后，下一步工序就是制備溶液，由于采用的原料一般有鹽和金屬兩種，所以看一下他們的溶解：般有鹽和金屬兩種，所以看一下他們的溶解：1：鹽類的溶解：制備前需知道所用原料的溶解度以及所配溶液：鹽類的溶解：制備前需知道所用原料的溶解度以及所配溶液的濃度，如的濃度，如

50、Ca(OH)2 常溫為常溫為0.165g(100gwater 0.165g), 那么那么它的最大濃度大約為它的最大濃度大約為0.165*10/74= 0.022mol/l. 若超過它，若超過它，則需采用提高溶解度的方法。則需采用提高溶解度的方法。2：金屬的溶解：催化劑生產(chǎn)中，除直接用鹽溶于水制原料液以：金屬的溶解：催化劑生產(chǎn)中，除直接用鹽溶于水制原料液以外，還經(jīng)常將金屬溶解來制溶液。金屬作原料時，一般選外，還經(jīng)常將金屬溶解來制溶液。金屬作原料時，一般選HNO3溶解金屬，這是因為：溶解金屬，這是因為： 1) 大多數(shù)金屬（除大多數(shù)金屬（除Au, Pt系）系）可可溶解在硝酸中制成硝酸鹽。溶解在硝酸中

51、制成硝酸鹽。2) NO3在加熱時，能除去，不會使之留在催化集中。在加熱時，能除去，不會使之留在催化集中。由于硝酸有很強的氧化性，在溶解金屬的反應中，硝酸可還原由于硝酸有很強的氧化性，在溶解金屬的反應中，硝酸可還原成成NO, NO2, 如如 3Cu+ 8HNO3(稀稀) = 3Cu (NO3)2 + 2NO + 4H4O 3:8 Cu+ HNO3(濃濃) = 3Cu (NO3)2 + 2NO2 + H4O 1:4由于硝酸的濃度不同，溶解銅時消耗的硝酸的量不一樣由于硝酸的濃度不同，溶解銅時消耗的硝酸的量不一樣, 1mol Cu 用用4mol濃硝酸濃硝酸, 2.66mol稀硝酸稀硝酸, 節(jié)省原料角度

52、節(jié)省原料角度, 稀硝酸好稀硝酸好; 溶溶液制好后，還要加堿中和沉淀，所以過剩的酸量越少越好。液制好后，還要加堿中和沉淀，所以過剩的酸量越少越好。但事物總是一分為二的，過剩的酸量不是越少越好，要看但事物總是一分為二的，過剩的酸量不是越少越好，要看具體情況。如有些金屬制成的硝酸鹽是弱堿強酸鹽，易水解具體情況。如有些金屬制成的硝酸鹽是弱堿強酸鹽，易水解如：如：Fe (NO3)3 + + 4H2O 生成生成Fe(OH)3，Al(OH)3等等. 這時，酸這時，酸性太小又不好，所以溶解金屬時，都要求溶解好的溶液有一定性太小又不好，所以溶解金屬時，都要求溶解好的溶液有一定2.1 原料的準備原料的準備 的酸性

53、。如的酸性。如Fe, pH2, Zn pH4。另外，溶解操作中注意：。另外，溶解操作中注意：A: 溶劑結束后，槽中沒有過量的金屬。溶劑結束后，槽中沒有過量的金屬。B: 加硝酸時，由于有加硝酸時，由于有NOx生成，要采取少量多次的辦法，以免生成，要采取少量多次的辦法，以免大量的大量的NOx氣體冒出，而出現(xiàn)溢鍋現(xiàn)象。氣體冒出，而出現(xiàn)溢鍋現(xiàn)象。 同時同時NOx氣體有氣體有毒，環(huán)保規(guī)定毒，環(huán)保規(guī)定NOx10g,易溶物易溶物; 1 10g 可溶物可溶物;1g 0.01g 微溶物微溶物;0.01g難溶物難溶物.在制催化劑時，若受溶解度的影響，濃度達不到要求時，可在制催化劑時，若受溶解度的影響，濃度達不到要

54、求時，可采取下列措施來提高溶解度：采取下列措施來提高溶解度：A: 提高溫度，多數(shù)鹽類的溶解度隨溫度的上升而增加，但個別提高溫度，多數(shù)鹽類的溶解度隨溫度的上升而增加，但個別的隨溫度升高而降低，所以單靠溫度是不夠的。的隨溫度升高而降低，所以單靠溫度是不夠的。B: 利用生成弱電解質(zhì)的方法利用生成弱電解質(zhì)的方法. 弱酸鹽，氫氧化物溶解度不大，在弱酸鹽，氫氧化物溶解度不大，在溶液中加酸通過生成水或弱電解質(zhì)，破壞了平衡，使之提高溶液中加酸通過生成水或弱電解質(zhì)，破壞了平衡，使之提高. 如如CaCO3, 溶解度小溶解度小, 加入鹽酸加入鹽酸, 根據(jù)根據(jù)Ksp = Ca2+* CO32-, 通通過降低過降低CO

55、32-的濃度，提高了的濃度，提高了Ca2+濃度濃度. 通過生成弱電解質(zhì)氨和水，使通過生成弱電解質(zhì)氨和水，使OH-濃度下降。濃度下降。2.1 原料的準備原料的準備 CaCO3 Ca2+ + CO32- H+H2O + CO2 NH4ClNH3 + CO2 Ca(OH)2 Mg2+ + 2OH- C：利用氧化還原反應，使溶解度增大：利用氧化還原反應，使溶解度增大 以上是通過利用溶液的溶度積常數(shù)調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，來以上是通過利用溶液的溶度積常數(shù)調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，來提高金屬離子的溶解度的。但如果物質(zhì)的溶度積常數(shù)很小，提高金屬離子的溶解度的。但如果物質(zhì)的溶度積常數(shù)很小，這時即使加入很濃的酸和堿，也達不到

56、增加溶解度的目的，這時即使加入很濃的酸和堿，也達不到增加溶解度的目的，如如CuS, PbS Ksp分別為分別為8,7*10-36, 8.4*10-28，由于，由于Ksp很小，很小， 即即使加入很濃的酸，使加入很濃的酸，H+2*S2-6.5時沉淀開始析出時沉淀開始析出. 一般認為，當一般認為，當M10-5時，沉淀就完全了，此時，時，沉淀就完全了，此時，OH- = Ksp/10-51/2 = 1.41x10-5M， H+=10-14/1.41x10-5= 7.09x10-8, pH=9.15, 即即pH9.15時沉淀完全?？梢姇r沉淀完全?？梢? 開始沉淀的開始沉淀的pH與溶與溶液中活性組分初始濃度

57、有關。注意幾點液中活性組分初始濃度有關。注意幾點:A: 有些氫氧化物是兩性的，可溶于酸性也可溶于堿性。如有些氫氧化物是兩性的，可溶于酸性也可溶于堿性。如 Al(OH)3，Al(OH)3 + OH- = AlO2- , pH7.8時，時，Al(OH)3開始溶開始溶解，解，10.8時溶解完全。時溶解完全。B: 氨作沉淀劑時，它雖是堿性物質(zhì)，但它能與一些金屬形成絡氨作沉淀劑時，它雖是堿性物質(zhì)，但它能與一些金屬形成絡合物，所以，若氨的濃度較大時，生成的氫氧化物變成了絡合物，所以，若氨的濃度較大時，生成的氫氧化物變成了絡合物又溶解了，如：合物又溶解了，如：Cu(NH3)42+, Zu(NH3)42+.C

58、: 用（用（NH4）2CO3、Na2CO3做沉淀劑時，由于做沉淀劑時，由于 沉淀生成的原理和沉淀劑的選擇沉淀生成的原理和沉淀劑的選擇CO32-+ H2O = HCO3- + OH-, 所以溶液中有所以溶液中有CO32- ，HCO3- ，OH-，其濃度與其濃度與pH有關。他們與金屬（有關。他們與金屬（2價）反應時可生成價）反應時可生成MCO3, M2(OH)2CO3, M(OH)2等或復鹽。產(chǎn)物比較復雜，且隨等或復鹽。產(chǎn)物比較復雜，且隨pH值而值而變，沉淀物不是單組分而是多組分。變，沉淀物不是單組分而是多組分。 三三: : 沉淀條件的選擇沉淀條件的選擇 要使沉淀物結構良好而純潔，

59、必須了解沉淀形成的過程和沉淀要使沉淀物結構良好而純潔，必須了解沉淀形成的過程和沉淀物的狀況。物的狀況。 前面講過，沉淀過程分三步，當沉淀劑加入到配置好的溶液時，前面講過，沉淀過程分三步，當沉淀劑加入到配置好的溶液時，Mn+*OH-n 就會大于就會大于 Ksp，即達到過飽和，如果在某，即達到過飽和，如果在某溫度溫度下溶質(zhì)的飽和濃度為下溶質(zhì)的飽和濃度為C: 固液達平衡時（固體溶解的速度和固固液達平衡時（固體溶解的速度和固體析出的速度相同）溶質(zhì)在溶液中的濃度。而溶質(zhì)濃度超過飽體析出的速度相同）溶質(zhì)在溶液中的濃度。而溶質(zhì)濃度超過飽和濃度的溶液為過飽和溶液，它的濃度為和濃度的溶液為過飽和溶液，它的濃度為

60、C*，則溶液中的過飽，則溶液中的過飽和度和度S = C*C。（。（1）這時，離子互相碰撞就會形成溶）這時，離子互相碰撞就會形成溶 沉淀生成的原理和沉淀劑的選擇沉淀生成的原理和沉淀劑的選擇質(zhì)分子質(zhì)分子, 溶質(zhì)分子聚集就形成微小的晶核（成核過程），這時溶溶質(zhì)分子聚集就形成微小的晶核（成核過程），這時溶液中的溶質(zhì)分子同時就會有兩種情況液中的溶質(zhì)分子同時就會有兩種情況: 一種一種是溶質(zhì)分子繼續(xù)聚集生成晶核，該過程叫晶核生成速率。是溶質(zhì)分子繼續(xù)聚集生成晶核，該過程叫晶核生成速率。另一種另一種是溶質(zhì)分子在溶液中擴散到晶核表面，晶核繼續(xù)長大是溶質(zhì)分子在溶液中擴散到晶核表面，晶核繼續(xù)長大為晶體