1、二、催化化學又一門綜合的科學催化化學是在漫長的歷史發(fā)展過程中，從許多別的學科，包括物理學、生物學以及化學各分支學科中吸取了大量的成就的基礎上發(fā)展起來的一門邊緣科學。,催化劑的制備,催化劑制備的要點 多種化學組成的匹配：各組分一起協(xié)調作用的多功能催化劑。 一定物理結構的控制：粒度、比表面、孔體積。,催化劑的一般制備方法,不同制備方法，成分、用量相同，但催化劑的性能可能不同 沉淀法 浸漬法 混合法 離子交換法,一、沉淀法,沉淀法的基本原理是在含金屬鹽類的水溶液中，加進沉淀劑，以便生成水合氧化物，碳酸鹽的結晶或凝膠。將生成的沉淀物分離，洗滌，干燥后，即得催化劑。,金屬鹽溶液,NaOH(Na2CO3)

2、,沉淀,洗滌,活化,成型,干燥,焙燒,研磨,催化劑,水熱合成法：在常溫常壓下水溶液的沉淀理論，形成沉淀粒子的因素是溶度積和相對過飽和度，為了得到更大的過飽和度，水溶液溫度升到常壓沸點以上，為了保持液相，必須加壓。在高壓狀態(tài)下水的氣相和液相可以共存。水在高溫、高壓下時稱之為水熱狀態(tài)。在此狀態(tài)下合成無機化合物稱為水熱合成，此反應稱為水熱反應。利用水熱合成可以合成大的單晶和新的沸石分子篩。水熱合成的溫度在150C以下稱為低溫水熱合成，溫度在150C以上稱為高溫水熱合成。低溫水熱合成有利于得到孔徑較大的沸石，大多數(shù)是出于非平衡狀態(tài)的介穩(wěn)相。,沉淀法制備催化劑舉例 （1）Al2O3的制備（單組分沉淀法）

3、 先制成氧化鋁的水合物，再將其轉化為Al2O3。 水合氧化鋁一般有四種： -Al2O33H2O：水氧鋁；-Al2O3H2O：水軟鉬石 -Al2O33H2O：拜爾石；-Al2O3H2O：水硬鋁石 常見氧化鋁按晶形分成8種，可歸為兩類： 1）低溫氧化鋁（低于873K煅燒而得）：包括、x、和型，統(tǒng)稱為族。 2）高溫氧化鋁（在11731273K下煅燒而得）：包括、三種類型，統(tǒng)稱為族。-Al2O3為最穩(wěn)定態(tài)，使高溫煅燒而得的惰性Al2O3，是一種比表面較小的載體。又稱剛玉。,（2） 分子篩的合成,NaY原粉,Na型絲光沸石,混合,水玻璃 硫酸鋁 偏鋁酸鈉 氫氧化鈉,成膠,晶化,過濾洗滌,干燥,（一）過程

4、 將載體置于含有活性組分的溶液中浸泡，達到平衡后將剩余液體除去（或將溶液全部浸入固體），再經(jīng)干燥、煅燒、活化，即得催化劑。浸漬溶液中所含的活性組分，應具有溶解度大、結構穩(wěn)定和受熱分解為穩(wěn)定化合物的特點，如硝酸鹽、乙胺鹽、胺鹽等。浸漬法基本原理為：當多孔載體與溶液接觸時，由于表面張力作用而產(chǎn)生的毛細管壓力，使溶液進入毛細管內部，然后溶液中的活性組分再在細孔內表面吸附。不同組分（包括溶劑分子）在載體上有競爭吸附作用，有不同的情況。,二、浸漬法,（二）浸漬法的原理,活性組份在載體表面上的吸附 毛細管壓力使液體滲透到載體空隙內部 提高浸漬量（可抽真空或提高浸漬液溫度） 活性組份在載體上的不均勻分布,（

5、三）浸漬法的優(yōu)點,可用已成型的載體（如氧化鋁，氧化硅，活性炭，浮石，活性白土等） 負載組份利用率高，用量少（如貴金屬）,（四）浸漬法實例,鉑/氧化鋁-重整催化劑將汽油中直鏈烴芳構化,三、混合法,直接將兩種或兩種以上物質機械混合再經(jīng)碾壓制成。其基本操作時將活性組分與載體機械混合后，碾壓至一定程度，最后煅燒活化。 設備簡單，操作方便，產(chǎn)品化學組成穩(wěn)定 （球磨機、拌粉機） 分散性和均勻性較低,四、離子交換法,離子交換法是在載體上進行金屬離子交換而負載的方法，可以制備高分散性的金屬催化劑。 離子交換法中，根據(jù)離子交換的種類和交換度的不同，需要注意交換溫度、交換液濃度等因素。 利用離子交換的手段把活性組

6、分以陽離子的形式交換吸附到載體上。 適用于低含量，高利用率的貴金屬催化劑。 用于活性組分高分散，均勻分布大表面的負載型金屬催化劑。,分子篩上的離子交換,氫型分子篩的制備（H-ZSM-5）,硅酸鈉,硫酸鋁,氫氧化鈉,晶化,Na-ZSM-5分子篩,1 M NH4NO3,交換35次,NH4-ZSM-5分子篩,焙燒脫氨,H-ZSM-5,五、工業(yè)用催化劑的成型,催化劑必須有一個預先確定的形狀（球型、條型、微球型、蜂窩型等)和大小，而形狀和大小則取決于催化劑的用途和使用催化劑的反應器類型。并且，催化劑顆粒形狀對其活性、選擇性、強度、阻力、傳熱等有影響。 催化劑形狀的不同類型及其相應的應用情況,六、固體催化劑