——應用化工技術專業(yè)匯報人：樊亞娟

催化作用和催化劑課程：《工業(yè)催化技術》講授：伍士國目錄concents01催化作用定義和特征P302催化劑分類和催化反應分類P703催化劑組成P304催化劑基本性能P3催化劑組成03?絕大多數工業(yè)催化劑由三部分組成：1、活性組分，2、助劑，3、載體多相固體催化劑

主催化劑

共催化劑

載體助催化劑

晶格缺陷型

電子型

結構型

1、活性組分?對催化劑的活性起主要作用，沒有它，催化作用幾乎不發(fā)生。?氨合成催化劑Fe-Al2O3-K2O中的α-Fe?乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷的Ag/Al2O3中的Ag。?丙烯氨氧化催化劑MoO3-B2O3的活性組分由MoO3和B2O3共同組成。?裂化催化劑的活性組分由SiO2、Al2O3共同組成，兩者單獨存在時酸性都較弱，結合后卻具有很強的酸性?有的具有兩種類型的活性中心，稱為雙功能催化劑?如Pt/η-Al2O3重整催化劑：Pt－加氫脫氫活性中心，η-Al2O3－既是載體，又提供酸性中心，雙功能催化劑可以是兩組分的，每組分各司一職，雙功能催化劑可以是兩組分的，每組分各司一職，也可以是單一化合物表現出多功能，如Cr2O3、MoO2、WS2等既有酸催化活性，也有加氫脫氫活性。1、活性組分——雙(多)功能催化劑?助劑本身沒有或只有很低的活性，以少量加 入催化劑后，與活性組分或載體發(fā)生相互作 用，使催化劑的活性、選擇性得到顯著改善?助劑按作用機理的不同，一般可分為：結構型助劑，調變(電子)型助劑2、助劑①結構型助劑，提高活性組分的分散性和熱穩(wěn)定性?最早的氨合成催化劑是由Fe3O4還原的α-Fe，活性只能維持幾小時，高溫燒結降低α-Fe的比表面積?熔融Fe3O4中加入百分之幾耐高溫的Al2O3，冷卻后表面形成了鑲嵌著α-Fe的Al2O3薄膜：隔開α-Fe的細小晶粒，增加催化劑的活性比表面積阻礙α-Fe晶粒的高溫燒結，提高了催化劑的熱穩(wěn)定性?延長了催化劑的使用壽命（5～10年）?光電子能譜研究表明，Al2O3主要穩(wěn)定α-Fe的活性晶面2、助劑?改變主劑的電子授受能力（即與反應物分子的成鍵能力）?Fe-Al2O3的熱穩(wěn)定性很高，但對氨合成反應的活性較低， 需要再加入少量的施主（給電子）型助劑K2O

增加Fe的電子云密度，提高對N2分子的活化能力 中和Al2O3助劑的酸性，提高催化劑的選擇性?有時一種助劑兼有結構和調變雙重功能?如加氫精制Co-Mo/Al2O3催化劑中的CoS

攙入Mo層提高Mo的分散度 與MoS2結合，形成CoMoS活性位

滲入載體Al2O3中，增強了催化劑的酸性位2、助劑②調變型助劑?有時加入助劑是為了改善載體性能，提高載體的熱穩(wěn)定性，或抑制不需要的活性中心?載體Al2O3

的比表面積較大，有一定酸性，高溫下轉變?yōu)楸砻娣e較小的Al2O3，加入少量（1～2％）的SiO2或ZrO2，能明顯提高Al2O3的相轉變溫度加入少量堿性MgO

或KOH，可中和γ-Al2O3的酸性，減少催化劑的結焦。2、助劑②調變型助劑?固體催化劑特有的組分，在催化劑中含量最多，可分為惰性載體和活性載體。?惰性載體耐高溫，強度大，常用于高溫操作條件，常用的有α-Al2O3、鈣鈦石、SiC、高嶺土等?活性載體有貯氫（氧）性能或有酸性，強度稍差，多用于加氫、裂化反應，如硅鋁膠，γ或η-Al2O3?活性組分通過負載、混合、共沉淀等與載體結合3、載體載體的主要功能①分散作用：提高活性組分的比表面積，增加活性中心；②支撐作用：賦予催化劑一定的形狀和大小，減少催化劑床層的流體阻