影响沉淀法制备催化剂的因素..

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影响沉淀法制备催化剂的因素..

影响沉淀法制备催化剂的因素..

原料的选取对沸石的合成起着至关重要的作用,不是 所有的硅源和铝源都能得到目标沸石分子筛,而陈化 温度确实能影响沸石分子筛的晶相,只有在特定的陈 化温度下才能得到目标沸石分子筛。
在DGC法中陈 化对沸石的影 响比较大,陈 化后不管怎么 改变条件在 100℃下只能 生成NaPl沸石, 而不经过陈化 的样品合成得 到的NaPl+Y也 不理想,多数 则为NaPl+Y的 两相共生, NaPl为主相。
温度
结论:
晶核生成速率、长大速率存在极 大值(晶核生成速率最大时的温度 比晶核长大速率最大时的温度低得 多) 低温有利于晶核生成,不利于晶 核长大,一般得到细小颗粒 晶形沉淀应在较热溶液中进行, 并且热溶液中沉淀吸附杂质少、沉 淀时间短(一般70-80 ℃)
晶核生成速率
生成速率或长大速率
沉淀物溶解度要小
— 沉淀完全,适用于Cu、 Ni、Ag、Mo 等较贵金属 沉淀要易过滤和洗涤 — 尽量选用能形成晶形沉 淀的沉淀剂(盐类) 沉淀剂必须无毒
对催化剂的影响因素
• 温度 • pH • 反应条件
温度对沉淀法制备催化剂的影响
• 通过具有相同组成的前驱体的沉淀动力学 产生作用,控制晶核生成和长大速率。 • 在温度低于75℃时,随着沉淀温度的升高, 溶液的不饱和度增加,沉淀速率减慢,使 沉淀形成更均匀,从而提高了催化活性 。 • 提高沉淀温度有利于提高前驱体中各物相 的转化速率以及离子的同晶取代速率,最 佳沉淀温度大于80℃。
pH对沉淀法制备催化剂的影响
• PH值对沉淀物性能影响很大,不仅对金属 盐水解、溶液的胶凝聚合速率、颗粒大小、 初级粒子与二级粒子的堆积、晶相等有影 响,而且对催化剂孔结构、强度及催化性 能都有影响。当使用多种金属盐溶液生成 沉淀,为使沉淀均匀,应当对PH值加以控 制。

纳米沉淀法

纳米沉淀法

不同沉淀剂对药物的沉淀效果不 同,浓度也会影响沉淀速度和晶 体生长。
溶剂的极性和溶解度等性质影响 药物和沉淀剂的相互作用,进而 影响产物粒径和形态。
Hale Waihona Puke 设备参数对产物影响搅拌器类型和转速
不同类型搅拌器和转速对反应物 混合均匀程度和晶体生长有影响 ,进而影响产物粒径和分布。
反应器材质和形状
反应器材质和形状影响反应物混 合和传热传质效率,进而影响沉 淀速度和晶体生长。
技术瓶颈
纳米沉淀法制备过程中仍存在一些技术瓶颈,如颗粒大小、形状和 分散性的控制等,需要加强基础研究和技术创新。
未来研究方向展望
01
新材料开发
利用纳米沉淀法制备新型纳米材料,如多功能纳米复合材料、纳米催化
剂等,拓展应用领域。
02
过程优化与机理研究
深入研究纳米沉淀法的制备过程,揭示其成核与生长机理,为优化制备
调整pH值
根据产品性质和需求,调整反应体系的pH值,以获 得最佳的产品性能。
优化搅拌速度和时间
调整搅拌速度和时间,确保反应体系充分混合,提高 反应效率。
采用新型设备与技术手段
引入高效分离设备
01
采用高效分离设备,如高速离心机、膜分离技术等,提高产品
纯度和收率。
应用新型检测技术
02
采用先进的检测技术,如粒度分析仪、扫描电镜等,对产品质
智能化控制
引入人工智能、机器学习等技术,实现纳米沉淀法制备过程的智能化 控制,提高产品质量和稳定性。
面临挑战及问题剖析
安全性问题
纳米颗粒的毒性和生物安全性问题仍需深入研究,以确保纳米沉 淀法制备的产品安全可靠。
环境影响
纳米沉淀法生产过程中可能产生的废弃物和对环境的影响需引起重 视,发展绿色、环保的生产工艺是未来的重要方向。

工业催化考试复习资料

工业催化考试复习资料

工业催化1.什么是催化剂?催化剂是一种能够改变一个化学反应的反应速度,却不改变化学反应热力学平衡位置,本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质。

2.什么是催化反应?涉及催化剂的反应3.催化作用有哪些基本特征1)催化剂只能加速热力学上可以进行的反应,而不能加速热力学上无法进行的反应2)只能加速反应趋于平衡,不能改变平衡的位置,只能加速热力学上可以进行的反应3)对加速反应具有选择性 4)催化剂的寿命4.催化剂为什么不会改变化学平衡的位置?化学平衡是由热力学决定的,∆G0=—RT1nKP ,其中KP为反应的平衡常数,∆G0是产物与反应物的标准自由焓之差,是状态函数,只决定于过程的始终态,而与过程无关,催化剂的存在不影响∆G0值,它只能加速达到平衡所需的时间,而不能移动平衡点。

5.催化剂为什么能加快反应速度?催化剂能降低反应的活化能6.按使用条件下的物态催化剂可分为几类,各是什么?酸碱催化剂,非纳米分子筛催化剂,金属催化剂,金属氧化物和硫化物催化剂,络合催化剂,7.催化剂的组成包括哪几部分?活性组分,助催化剂,载体8.吸附和催化有什么关系催化的前提是发生吸附,气—固相催化反应中,至少有一种反应物要吸附在催化剂的表面上。

吸附键的强度要适当,吸附的过强或过弱都不利于下一步化学反应的进行。

如果催化剂对反应物吸附过强,往往形成较稳定的表面络合物;吸附过弱,反应物分子活化不够,不利于反应。

9.物理吸附与化学吸附有什么区别。

物理吸附化学吸附吸附力范德华力化学键力吸附层单层或多层单层选择性无有热效应较小,近于液化热较大,近于化学反应热吸附速度较快,不受温度影响,不需活化能; 较慢,温度升高,速度加快,需要活化能a.物理吸附是表面质点和吸附分子之间的分子力而引起的。

具体地是由永久偶极、诱导偶极、色散力等三种范德华引力。

物理吸附就好像蒸汽的液化只是液化发生在固体表面上罢了。

分子在发生物理吸附后分子没有发生显著变化。

b.化学吸附是在催化剂表面质点吸附分子间的化学作用力而引起的,如同化学反应一样,而两者之间发生电子转移并形成离子型,共价型,自由基型,络合型等新的化学键。

催化剂的制备讲解学习

催化剂的制备讲解学习

✓ 不能引入有害杂质 — 沉淀剂要易分解挥发
✓ 沉淀剂溶解度要大 — 提高阴离子的浓度, 沉淀完全;被沉淀物吸附 量少,易洗涤除去
✓ 沉淀物溶解度要小 — 沉淀完全,适用于Cu、 Ni、Ag、Mo 等较贵金属
✓ 沉淀要易过滤和洗涤 — 尽量选用能形成晶形 沉淀的沉淀剂(盐类)
✓ 沉淀剂必须无毒
影响沉淀的因素
金属盐类和沉淀剂的选择
选择原则:
➢ 金属盐类的选择
硝酸盐 — 非贵金属盐的首选 硫酸盐、有机酸盐
➢ 沉淀剂的选择
常用沉淀剂:
✓ 碱类:氨水、 NaOH、KOH ✓ 碳酸盐:(NH4)2CO3、Na2CO3、
CO2 ✓ 有机酸:CH3COOH、H2C2O4、
CH3COONH4、 (NH4)2C2O4
沉淀影响因素复杂。在实际操作中,应根据催化剂性能对结构的不同 要求,选择合适的沉淀条件,控制沉淀的类型和晶粒大小,以便得到 预定的结构和理想的催化性能——沉淀法制备催化剂的研究重点
沉淀法的分类
➢ 单组分沉淀法 溶液中只有一种金属盐与沉淀剂作用,形成单一组分沉 淀物(用于制备单组分催化剂或载体) 例:氧化铝的制备 酸法:Al3+ + OH- Al2O3·nH2O 碱法:AlO2- + H3O+ Al2O3·nH2O 注意: ✓ 对于两性物质,pH过高,沉淀会重新溶解 ✓ 氨水作沉淀剂时,氨浓度过高形成配离子,沉淀溶解 ✓ (NH4)2CO3、Na2CO3作沉淀剂时,可能生成碳酸盐、 氢氧化物、碱式碳酸盐沉淀
如果催化剂在使用过程中机械强度下降, 造成催化剂的破碎及粉 化, 使催化剂床层压降大大增加, 催化剂的效能显著下降。催化剂机 械强度既与物质组成的性质有关, 也与制备方法有关。

沉淀法

沉淀法

沉淀法、浸渍法制备催化剂沉淀法(Deposition-precipitation,简称DP法)是将金属氧化物载体加入到HAuCl4的水溶液中形成悬浮液,在充分搅拌的条件下,控制一定的温度和pH值,使之沉积在载体表面上,随后进行过滤、洗涤、干燥、焙烧等处理,得到负载金催化剂。

对于制备高活性的纳米金催化剂,该方法是广泛使用并且比较有效的方法之一。

该方法的关键是控制合适的pH值,从而可以得到活性组分均匀分散、粒度较小、活性较高的纳米金催化剂。

通常认为,控制反应液浓度10mol/L,最佳pH值范围7~8,反应温度323~363K,氯金酸的水溶液就会选择性的以氢氧化金的形式沉积在载体表面,而尽可能少的在液相中沉淀。

通常,采用DP法制备纳米金催化剂最合适的载体是等电点在6~9之间的氧化物,如TiO2 (IEP=6),CeO2 (IEP=6.75),ZrO2 (IEP=6.7),Fe2O3 (IEP=6.5~6.9)和Al2O3 (IEP=8~9)等。

该法的优点在于活性组分全部保留在载体表面,提高了活性组分的利用率;得到的催化剂金颗粒尺寸分布比较均匀。

该法对于制备低负载量金催化剂非常有效,但是要求载体有较高的比表面积(至少50m/g),而且不适用于等电点小于5的金属氧化物和活性炭载体。

步骤制成催化剂。

这也是常用于制备高含量非贵金属、金属氧化物、金属盐催化剂的一种方法。

具体可以分为共沉淀、均匀沉淀和分步沉淀等方法。

借助于沉淀反应。

用沉淀剂将可溶性的催化剂组分转变为难溶化合物。

经过分离、洗涤、干燥和焙烧成型或还原等。

2.1、共沉淀方法将催化剂所需的两个或两个以上的组分同时沉淀的一个方法,可以一次同时获得几个活性组分且分布较为均匀。

为了避免各个组分的分步沉淀,各金属盐的浓度、沉淀剂的浓度、介质的pH值以及其他条件必须同时满足各个组分一起沉淀的要求。

2.2、均匀沉淀法它不是把沉淀剂直接加到待沉淀的溶液中,也不是加沉淀剂后立即产生沉淀反应,而是首先使沉淀的溶液与沉淀剂母体充分混合,造成一个均匀的体系,然后调节温度、逐渐提高PH值或在体系中逐渐生成沉淀剂等方式,创造形成沉淀的条件,使沉淀作用缓慢地进行。

沉淀法

沉淀法

沉淀法制备催化剂摘要:本文主要阐述了固体催化剂制备方法最常用的沉淀法。

分别简介了沉淀法发展中出现的单组份沉淀法、多组分沉淀法、均匀沉淀、超均匀沉淀、浸渍沉淀法和导晶沉淀法。

对各种方法进行了简要介绍及对比,其中着重介绍了共沉淀法的改进研究,最后对沉淀法的发展进行总结。

关键词:固体催化剂沉淀法工艺影响因素前言对大多数固体催化剂来说,通常都是将金属细小颗粒,负载于氧化铝、氧化硅或其他物质载体上而形成负载型催化剂,也有负载型的金属氧化物催化剂,还有先制成氧化物,然后用硫化氢或其他硫化物处理使之转化为硫化物催化剂。

这些过程可用多种方法实现,一般说来,以沉淀操作作为关键步骤的制造方法称沉淀法。

沉淀法是制备固体催化剂最常用的方法之一,沉淀法开始阶段总要先将两种或更多种溶液或固体物质的悬浮液加以混合,有时也是用简单的非沉淀的干法混合,导致沉淀。

接着进行过滤、洗涤、干燥、成型与焙烧等工艺。

而采用焙烧等高温处理时,会产生热扩散和固态反应,使各物种之间密切接触,催化剂才能分布更均匀。

沉淀法的优点是,可以使各种催化剂组分打到分子分布的均匀混合,而且最后的形状和尺寸不受载体形状的限制,还可以有效地控制孔径的大小和分布。

缺点是当两种或两种以上金属化合物同时存在时,由于沉淀速率和次序的差异,会影响固体的最终结构,重现性较差。

1沉淀法的类型随着催化实践的发展,沉淀的方法已由单组份沉淀法发展到多组分共沉淀法,并且产生均匀沉淀、超均匀沉淀、浸渍沉淀法和导晶沉淀法等,使沉淀法更趋完善。

1.1单组份沉淀法本法是通过沉淀与一种待沉淀组分溶液作用以制备单一组分沉淀物的方法,是催化剂制备中最常用的方法之一。

由于沉淀物质只含一个组分,操作不太困难,再与机械混合或其他操作单元相配合,既可用来制备非贵金属单组份催化剂或载体,又可用来制备多组分催化剂。

1.2多组分共沉淀法(共沉淀法)共沉淀法是将催化剂所需的两个或两个以上组分同时沉淀的一种方法。

其特点是一次可以同时获得几个组分,而且各个组分的分布比较均匀。

催化剂工程导论2工业催化剂常规制备方法

催化剂工程导论2工业催化剂常规制备方法

Increasing impregnation time Pt/Al2O3
Al2O3
Impregnation of -Alumina with Pt (from H2PtCl6)
浸渍影响因素
浸渍液浓度
Impregnation of -Alumina with Ni (from Ni(NO3)2),浸渍时间 0.5 h
浸渍法(多次浸渍)实例
镍/氧化铝-----重整催化剂—将甲烷或石脑油重整制合成气
Al2O3+铝酸钙水泥+石墨+水 成型16*16*6mm 预处理:120oC干燥、 1400oC焙烧,得载体
熔融浸渍硝酸镍10-20%
干燥、活化焙烧分解
熔融浸渍硝酸镍10-20%
负载型镍催化剂
干燥、活化焙烧分解
2.3 混合法
干燥
干燥过程中,未吸附的溶液会向空气中挥发,内表面上的活性组分也可能 会向外表面迁移,降低部分内表面活性物质的浓度,造成活性物质分布不 均,甚至部分载体未被覆盖。
on
+
diffusion
diffusion
浸渍后ad的sor热ptio处n 理
干燥过程中活性组分的迁移
evaporation
焙烧与活化
Static drying Drying at low flowrate Freeze drying
Active Phase Distributions
Uniform
Egg-shell
Egg-white
Egg-Yolk
a
b
c
d
Active phase/Support
Support
Influence of Coadsorbing Ions - 竞争吸附法

第二章催化剂的制备-沉淀法

第二章催化剂的制备-沉淀法

陈化胶凝
溶胶
(加胶溶剂)胶溶
干燥
焙烧
催化剂
金属醇盐胶溶法制备催化剂的Sol-Gel过程
Formation of a hydrogel
Aging of a hydrogel Solvent removal Heat treatment
Four main steps in the sol–gel preparation
浸渍法 离子交换法
催化剂的成型
1、沉淀法
在金属盐溶液中加入沉淀剂,生成 难溶金属盐或金属水合氧化物,从 溶液中沉淀出来,再经老化、过滤、 洗涤、干燥、焙烧、成型、活化等 工序制得催化剂或催化剂载体
—— 广泛用于制备高含量的非贵金属、 (非)金属氧化物催化剂或催化剂载体
沉淀法的生产流程
形成沉淀的条件
关键:瞬间混合—快速搅拌
Ni(NO3)2 + HNO3溶液 = 1.1
NaNO3溶液 = 1.2
Na2SiO3溶液 = 1.3
(防止形成结构或组成不均匀的沉淀) Ni/SiO2制备 (苯选择加氢 催化剂) 形成均匀的水溶胶或胶冻, 再经分离、洗涤、干燥、焙
烧、还原即得催化剂
导晶沉淀法 借助晶化导向剂(晶种)引导非晶型沉淀转化为晶型沉淀 的快速有效方法 — 预加少量晶种引导结晶快速完整形成 例:制备高硅钠型分子筛(丝光沸石、X型、Y型分子筛)
沉淀剂不直接加入待沉淀溶液中,而是首先把待沉淀溶液 与沉淀剂母体混合,形成一个十分均匀的体系,然后调节 温度,使沉淀剂母体逐步转化为沉淀剂,从而使沉淀缓慢 进行,得到均匀纯净的沉淀物
例:制取氢氧化铝沉淀
(NH2)2CO +
3H2O
90~100℃ 2NH4+
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沉淀法: 采用适当的措施改变溶液的理 化参数,控制溶液的各种成分的溶解度, 从而将溶液中的欲提取的成分和其它成 分分开的技术。
催化剂制备——沉淀法
在金属盐溶液中加入沉淀剂,生成 难溶金属盐或金属水合氧化物,从 溶液中沉淀出来,再经老化、过滤、 洗涤、干燥、焙烧、成型、活化等 工序制得催化剂或催化剂载体
温度
结论:
晶核生成速率、长大速率存在极 大值(晶核生成速率最大时的温度 比晶核长大速率最大时的温度低得 多) 低温有利于晶核生成,不利于晶 核长大,一般得到细小颗粒 晶形沉淀应在较热溶液中进行, 并且热溶液中沉淀吸附杂质少、沉 淀时间短(一般70-80 ℃)
晶核生成速率
生成速率或长大速率
随着NH4NO3浓度的升 高,硅胶的pH 值降低。 这是因为当pH 值大于 硅胶等电点(pH=3) 时,过量的负电荷将 存在于硅胶的表面。 由于NH4NO3溶液呈酸 性,在处理过程中正 电荷与硅胶表面多余 的负电荷发生中和反 应,从而使载体的pH 值降低。 当 ( NH4NO3 )> 0 . 06 g / mi 时,pH值的变 化幅度不大。
800℃和1200℃焙烧后的颗粒直径大约为 20 nm。但是800℃焙烧的催化剂为球状颗 粒分布,而1200℃焙烧的催化剂有所烧结, 呈各向异性,属于六铝酸盐颗粒聚集体的 特征形貌。
800℃焙烧所得催化剂的 结构不稳定,与前面XRD 所示800℃焙烧得到的催 化剂并不是结构稳定的六 铝酸盐晶体一致。1 000℃焙烧形成六铝酸盐 晶相后,催化活性有所降 低,继续提高焙烧温度, 对其起燃温度稍有影响, 但在高温稳定性上体现出 更好的效果,证明该六铝 酸盐具有良好的高温稳定 性。因此,制备六铝酸盐 催化剂的最佳温度应在1 200℃。
影响沉淀法制催化剂的因素
沈阳理工大学环化学院
概述
• 沉淀是溶液中的溶质由液相变成固相析出 的过程。采用沉淀的手段,主要是为了通 过沉淀达到浓缩的目的,或者通过沉淀, 固液分相后,除去留在液相或沉积在固体 中的非必要成分;其次,沉淀可以将已纯 化的产品由液态变成固态,加以保存或进 一步处理。 • 沉淀方法用于分离纯化是有选择性的,即 有选择地沉淀杂质或有选择地沉淀所需成 分。
晶核的生成
• 均相成核:当溶液呈过饱和状态时,构晶离子由于静电作 用,通过缔合而自发形成晶核的作用。例BaSO4晶核的生 成一般认为就是在过饱和溶液中,Ba2+与SO42-首先缔合 为Ba2+SO42-离子对,然后再进一步结合Ba2+及SO42而形成离子群,当离子群大到一定程度时便形成晶核。 • 异相成核:则是溶液中的微粒等外来杂质作为晶种诱导沉 淀形成的作用,例如,由化学纯试剂所配制的溶液每毫升 大概至少有10个不溶性的微粒,它们就能起到晶核的作用。 这种异相成核作用在沉淀形成的过程中总是存在的。
沉淀法应用
• 利用蛋白质沉淀大规模提纯 白蛋白与免疫球蛋白的工艺 • 柠檬酸的生产 • 萃取 一沉淀法提取分离茶多酚
发酵液
蛋白絮凝 菌丝体分离 草酸盐沉淀 分离
助滤剂 水
标 准 沉 淀 法 回 收 柠 檬 酸 流 程 图
母 液 回 收
菌丝体
70° C石灰 pH2.7~2.9 95° C、 pH7石灰
pH < 7 Al3+ + OH- pH = 9 Al2O3 ·mH2O α-Al2O3·H2O 无定形胶体 针状胶体
pH > 10
β-Al2O3 ·nH2O 球状晶体


多组分金属盐的共沉淀,pH值的变化会引起先后沉淀
为了保证沉淀颗粒的均一性、均匀性,pH值必 须保持相对稳定
下表是不同pH值下制备催化剂的反应性能评价。 由表可以看出,沉淀的pH值对催化剂加氢性能影 响不大,糠醛的转化率都在99%以上,2-甲基呋 喃选择性I>93%。但是,沉淀的pH值对环己醇脱 氢反应的影响较大。
HAuCl4溶液pH值和溶剂的影响实 验中,将一定浓度HAuCl4溶液的 pH 值分别调节为3、7、9 和12, 然后按前述步骤制备催化剂。TEM 表征Au 颗粒的尺寸如图所示,催 化反应实验结果列入表1。
可以看出,前体溶液的pH 值无论是对Au 颗粒的大小还是对催化剂的 活性都有大的影响。pH值太低(图a),分布在活性炭上的Au 颗粒 很不均匀,而且颗粒呈絮状,彼此粘结在一起,催化活性较低;pH 为7时(图b),Au 颗粒平均粒径较小且分布比较均匀,呈球状,活 性较高;pH为12时(图c),颗粒虽然有规则,但尺寸很大,活性同 样较低。
pH对沉淀法制备催化剂的影响
• PH值对沉淀物性能影响很大,不仅对金属 盐水解、溶液的胶凝聚合速率、颗粒大小、 初级粒子与二级粒子的堆积、晶相等有影 响,而且对催化剂孔结构、强度及催化性 能都有影响。当使用多种金属盐溶液生成 沉淀,为使沉淀均匀,应当对PH值加以控 制。
pH值
同一物质在不同pH值下沉淀可能得到不同的晶形
不同焙烧温度制得的催化剂对甲烷燃烧反应 催化活性的影响 (口800℃;●1 000℃;▲1 100℃;☆1 200℃)
不同沉淀温度对六铝酸盐催化剂的制备有一定的影响,不 同沉淀温度制备的催化剂样品LaMnAl11O12的比表面积见下 表:
由上表可看出,对于碳酸钠沉淀剂,共沉淀法制备六 铝酸盐催化剂的比表面积基本上随沉淀温度的升高呈 上升趋势。这是因为较高温度形成的沉淀的溶解度有 所增加,同时各种离子电离过程进行的更为充分,打 破了局部沉淀的现象,从而形成较为均匀的混合物沉 淀。
金属盐类的选择
选择原则:
不能引入有害杂质 — 沉淀剂要易分解挥发 沉淀剂溶解度要大 — 提高阴离子的浓度,沉 淀完全;被沉淀物吸附量少, 易洗涤除去
硝酸盐 — 非贵金属盐的首选 硫酸盐、有机酸盐
沉淀剂的选择
常用沉淀剂:
碱类:氨水、 NaOH、KOH 碳酸盐:(NH4)2CO3、Na2CO3、 CO2 有机酸:CH3COOH、H2C2O4、 CH3COONH4、 (NH4)2C2O4
可以看到当反应时 间均为24h,晶化 温度从90℃变化到 140℃时,沸石的 晶相从Y沸石分子 筛与CAN型沸石的 共生相逐渐转变成 CAN型沸石的纯相 而没有观察到Y沸 石分子筛的纯相出 现。只有当反应前 的干粉中滴加了一 定量的蒸馏水后才 能得到纯Y沸石分 子筛。这说明水对 Y沸石的晶化起着 很重要的作用。
晶 核 长 大 速 率
晶体颗粒大小
温度
以共沉淀法制备 LaMnAl11O12为例 作为研究温度对 沉淀法制备催化 剂的影响(以碳 酸钠为沉淀剂的 共沉淀法制备Mn 取代的六铝酸盐 催化剂)
不同焙烧温度下形成的 LaMnAl11O12XRD谱图
经800℃(a)和1 200℃(b)焙烧的LaMnAl11O12样品的扫描电镜照片
不同沉淀温度下焙烧所得催化剂的活性测试
口20℃;o 40℃;▲60℃;v 80℃;◆90℃
可以看出,20℃下沉淀所得的催化剂在甲烷燃烧中活性很低, 燃烧温度达到800℃时甲烷转化率只有50%左右,而且起燃温度 较高。90℃沉淀温度下催化剂的起燃温度最低(432℃)。由上表 还可以发现,该温度下所得催化剂的比表面积为19.6 m2/g。 800℃高温反应若干小时后,比表面积仍为19.2 m2/g,基本 保持不变。这表明制备的催化剂高温下燃烧活性及结构仍保持 稳定,具有一定的抗高温性[4]。
原料的选取对沸石的合成起着至关重要的作用,不是 所有的硅源和铝源都能得到目标沸石分子筛,而陈化 温度确实能影响沸石分子筛的晶相,只有在特定的陈 化温度下才能得到目标沸石分子筛。
在DGC法中陈 化对沸石的影 响比较大,陈 化后不管怎么 改变条件在 100℃下只能 生成NaPl沸石, 而不经过陈化 的样品合成得 到的NaPl+Y也 不理想,多数 则为NaPl+Y的 两相共生, NaPl为主相。
沉淀物溶解度要小
— 沉淀完全,适用于Cu、 Ni、Ag、Mo 等较贵金属 沉淀要易过滤和洗涤 — 尽量选用能形成晶形沉 淀的沉淀剂(盐类) 沉淀剂必须无毒
对催化剂的影响因素
• 温度 • pH • 反应条件
温度对沉淀法制备催化剂的影响
• 通过具有相同组成的前驱体的沉淀动力学 产生作用,控制晶核生成和长大速率。 • 在温度低于75℃时,随着沉淀温度的升高, 溶液的不饱和度增加,沉淀速率减慢,使 沉淀形成更均匀,从而提高了催化活性 。 • 提高沉淀温度有利于提高前驱体中各物相 的转化速率以及离子的同晶取代速率,最 佳沉淀温度大于80℃。
载体pH值的变化对Co3O4晶粒大小的影响不大。
反应条件对沉淀法制催化剂的影响
• 在HGC法合成Y沸石分子筛中主要对陈化温 度和陈化时间进行了较为细致地研究,另 外也发现起始原料的选取也对Y沸石分子筛 的合成起着非常重要的作用。胡丹等人在 无模板剂、晶种、及任何添加剂存在的条 件下,采用水胶合成法(HGC)合成了Y沸石 分子筛并对影响Y沸石分子筛的因素进行了 研究。
—— 广泛用于制备高含量的 非贵金属、(非)金属氧化 物催化剂或催化剂载体
沉淀法的分类
• 根据加入沉淀剂的不同: • (1)盐析法; • (2)等电点沉淀法; • (3)有机溶剂沉淀法; • (4)非离子型聚合物沉淀法; • (5)聚电解质沉淀法; • (6)高价金属离子沉淀法等。
沉淀的形成
(1)晶核的生成 (2)晶核的长大
废滤液 废石膏
加热到70度
草酸钙
柠檬酸钙沉淀 分离
90° C水洗
硫酸
分离 活性炭或离子交换纯化 分离 结晶
干燥、包装
硫酸处理
蒸发
沉淀法的一般工艺路线
小结:
晶形沉淀形成条件:
沉淀应在稀溶液中进行 沉淀剂应在搅拌下均匀缓慢加入
较热溶液中进行
老化
非晶形沉淀形成条件:
沉淀应在较浓溶液中进行
沉淀剂应在搅拌下迅速加入 沉淀后,加入较大量热水稀释(减少杂质),立即过滤
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