1、常用的催化劑制備方法
固體催化劑常用制備方法有浸制法,沉淀法,離子交換法,共混合法,滾涂法和噴涂法及瀝濾法,不同的制備方法,成分、用量相同,但催化劑的性能可能不同。
圖1 固體催化劑的制備方法
2、浸制法
2.1浸制法工藝
通常是將和載體浸入可溶性而又易分解的鹽溶液(硝酸鹽,醋酸鹽或銨鹽)中進行浸漬,然后干燥和焙燒。由于鹽類的分解和還原,催化劑的活性成分便沉積在載體上。
圖2浸制法包含步驟
2.2浸制法基本原理:
圖3 浸制法基本原理
A 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。
B活性組分在孔內擴散及在載體表面吸附。
常用載體
常用載體有氧化鋁,硅膠,分子篩,活性炭,硅藻土,浮石,活性白土,碳纖維等,根據實際反應特性選擇。
2.3使用范圍及優勢劣勢
浸制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。
載體形狀尺寸已確定且具有合適比表面、孔徑、強度、導熱率;活性組分利用率高,成本低;生產工藝簡單,產能大。但焙燒會產生污染氣體,干燥過程活性組分易遷移。
3、沉淀法
3.1沉淀法工藝
在金屬鹽溶液中加入沉淀劑,生成難溶金屬鹽和金屬水合氧化物,從溶液中沉淀出來,再經過老化、過濾、洗滌、干燥、焙燒、成型、活化等工藝指的催化劑或催化劑載體。
圖4 沉淀法示意圖
3.2適用范圍
廣泛適用于制備高含量的非貴金屬、金屬氧化物、金屬鹽催化劑或催化劑載體(比如負載型的催化劑載體SiO2、Al2O3是用沉淀法制備的),幾乎所有固體催化劑都有一部分通過沉淀得到。
非貴金屬單位表面積的活性一般都比貴金屬低,因此在甲烷化、合成氨和合成和合成甲醇等過程中所用的鎳、鐵、銅和鋅催化劑中,都采用高金屬含量(大于20%),而催化劑中貴金屬含量一般不超過0.2%。
高金屬含量的催化劑制備一般包含沉淀操作,包括如下:
圖5 催化劑制備里的沉淀相關操作
粉體圈 作者:小白
作者:粉體圈
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