催化剂制备与表征
中英文催化剂的制备与表征(catalysis and physical properties)

Introduction to this subject
➢ Preparation, characterization and application of a catalyst is crucial to innovate a novel catalyst.是发明一个新催化剂的关键。
➢ Catalyst is usually not the same with other chemicals, especially pure chemicals.催化剂一般与其他化学品一样,特别是纯化学品。
Definition of Catalyst
➢ Ostwald (德国)的观点 催化剂是一种能够改变化学反应的速度,而它本身又不 参与最终产物的 物质。 (流行)
➢ IUPAC定义: 催化剂能够加速反应速率而不改变反应的标准Gibbs自 有焓变化。
➢ 国内新近定义 催化时加速反应速度、控制反应方向或产物构成,而不 影响化学平衡的一类作用。起这种作用的物质称为催化 剂,它不在主反应的化 学计量式中反映出来,即在反应 中不被消耗。
Ideal surface is not perfect
理想的表面是不完美的
扭结
阶梯空位
阶梯位
台阶吸附的原子 台阶空位
球的堆积模型表示不完美表面
Heterogeneous Catalyst
* Metals (Transition metals, IB metals);金属
Fe Co Ni Ru Rh Cu Ag Au Pd Os Ir Pt
Mechanism for heterogeneous Catalysis
Heterogeneous Catalysis
➢ Heterogeneous mechanism is difficult to investigated in the laboratory. Disappearance of reactants and appearance of products are easily followed, but important features such as the rates and energetic of adsorption, structure of active sites, the nature of active intermediates, require separate experimentation using a constantly changing arsenal of techniques. 非均相机理的实验室研究非常困难。反应物的消耗和产物的生成比 较容易追踪,但许多重要的因素比如速度和吸附能,活性位结构、 活性中间体特点等需要通过大量的单因素实验来得出。
贵金属催化剂的制备与表征

贵金属催化剂的制备与表征催化剂是一种能够促进化学反应的物质,其中贵金属催化剂具有独特的催化性能。
贵金属催化剂可以催化许多重要的化学反应,如加氢、氧化、脱氢等反应,具有广阔的应用前景。
本文将介绍贵金属催化剂的制备与表征。
一、贵金属催化剂的制备制备贵金属催化剂的方法多种多样,比较常见的有贵金属离子还原法、嵌入法、沉淀法、还原处理后膜法等。
1. 贵金属离子还原法贵金属离子还原法是一种经典的贵金属催化剂制备方法。
该方法使用贵金属盐溶液,将其还原成贵金属纳米粒子。
还原剂通常是还原性较强的物质,如氢气、氯化亚锡、氨水等。
通常,还原剂的数量、还原温度及pH值等因素均会对贵金属催化剂的制备产生影响。
2. 嵌入法嵌入法是一种简单易行的贵金属催化剂制备方法。
该方法通常将贵金属催化剂嵌入到载体中,如炭黑、硅胶等。
嵌入贵金属的原理是将贵金属盐的水溶液与载体溶液混合,然后将混合物固化后,通过热处理或还原处理,将贵金属氧化物还原成纳米粒子。
这种方法制备的贵金属催化剂常常具有高的活性和选择性。
3. 沉淀法沉淀法是一种常见的贵金属催化剂制备方法。
该方法将贵金属盐溶液加入还原剂,制备贵金属纳米粒子。
然后通过离子交换或阳离子吸附等方法,将贵金属纳米粒子沉淀到载体表面,制备贵金属催化剂。
4. 还原处理后膜法还原处理后膜法是一种新型的贵金属催化剂制备方法。
该方法将贵金属盐溶液分散在载体溶液中,制备贵金属纳米粒子。
然后将溶胶涂覆在载体上,通过还原处理制备贵金属催化剂膜。
这种方法制备的贵金属催化剂通常具有较高的催化活性和选择性。
二、贵金属催化剂的表征贵金属催化剂的表征是制备催化剂的过程中十分重要的一环。
正确而准确地表征贵金属催化剂的物理和化学性质,能够为催化反应机理的研究提供有力的支持。
1. 粒径分布粒径分布是一种表征贵金属催化剂粒子大小的方法。
通常,通过透射电镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)等仪器,观察贵金属粒子的形貌和大小。
贵金属粒子的粒径大小是影响贵金属催化剂催化活性和选择性的重要因素之一。
催化剂的合成和表征方法

催化剂的合成和表征方法催化剂是在化学反应中加速反应速率的物质,被广泛应用于工业生产和科学研究中。
催化剂的合成和表征方法对于研究其性能和开发更高效的催化剂具有重要意义。
本文将介绍几种常见的催化剂合成方法以及常用的表征技术。
催化剂的合成方法多种多样,其中一种常见的方法是物理混合。
物理混合法通过将活性成分与惰性载体进行混合,来制备催化剂。
这种方法简便易行,适用于一些简单体系,但缺点是活性成分容易从载体上脱落,导致催化剂活性下降。
相较而言,化学沉积法则是一种较为常用的催化剂制备方法。
该方法通过将活性成分的溶液与载体接触反应形成催化剂。
具体而言,在化学沉积法中,活性成分的溶液中含有金属盐、络合剂和保护剂等。
金属盐提供催化剂的活性中心,络合剂可以控制反应速度和产物形态,而保护剂可以防止催化剂的活性中心被氧化。
化学沉积法制备的催化剂活性较高,稳定性较好。
另外一种常用的催化剂合成方法是沉积-沉淀法。
该方法通过浸渍载体材料,使其吸附活性成分的溶液,然后再经过浸渍载体的干燥和还原步骤,制备催化剂。
沉积-沉淀法制备的催化剂具有高活性和良好的分散性,适用于一些复杂的体系,如膜反应器。
催化剂合成后,需要进行表征以了解其结构和性质。
常用的催化剂表征技术包括X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等。
X射线衍射是一种通过测定样品对X射线的散射来推断物质结构的技术。
通过测量X射线散射的角度和强度,可以确定催化剂的晶体结构、晶格常数和颗粒大小等信息。
扫描电子显微镜和透射电子显微镜则可以提供催化剂的形貌和微观结构信息。
扫描电子显微镜通过照射样品表面,利用电子的反射和散射来观察样品表面的形貌。
透射电子显微镜则通过透射样品内部的电子来观察样品的微观结构。
傅里叶变换红外光谱是一种通过检测样品对红外光的吸收来推断样品中的化学键和功能团的存在的技术。
傅里叶变换红外光谱可以提供催化剂的化学组成、表面吸附物种和催化反应机理等信息。
丙烷脱氢催化剂的制备与表征

丙烷脱氢催化剂的制备与表征目前,丙烷脱氢制丙烯催化剂主要分为丙烷直接催化脱氢催化剂和丙烷氧化脱氢催化剂两大类,直接催化脱氢催化剂主要有Cr系催化剂和Pt系催化剂。
Pt系催化剂的制备方法浸渍法浸渍法是将贵金属负载到载体上的最常用的方法,以Pt系催化剂为例:制备单Pt催化剂时,先将Pt的前驱物如(NH4)2PtCl6,H2PtCl6或Pt(acac)2等用去离子水或有机溶剂制备成溶液,采用初湿浸渍法浸渍到载体上,然后再在适当的温度下进行烘干、焙烧和还原;制备Pt-Sn催化剂,可以采用顺序浸渍法,也可采用共浸渍法。
顺序浸渍法是分别将Pt、Sn的前驱物制备成溶液,先浸渍一种,烘干后再浸渍另一种。
共浸渍法则是将两种前驱物先制备成一种溶液再进行浸渍。
浸渍法虽然简单,但不能控制金属颗粒的大小,负载双金属或多金属时不能控制金属颗粒的组成。
金属颗粒的大小和组成,与金属前驱体的组成、载体性质以及浸渍方法等都有关。
此外采用有机溶剂溶解金属前驱物,在工业生产中还要考虑溶剂的回收问题。
离子交换法该方法的原理是利用贵金属前驱物与载体表面的羟基相互作用,例如采用离子交换法制备Pt/SiO2催化剂,SiO2表面存在硅羟基,Pt的四铵络合物[Pt(NH3)4(OH)2]与硅羟基中的质子可以发生离子交换反应得到[Pt(NH3)4]2+,离子交换反应后先将催化剂烘干,然后在500℃下氧化,再用H2还原,制得Pt/SiO2催化剂,其中Pt颗粒的粒径集中分布在1~3 nm。
采用离子交换法,也可以将Pt负载到Al2O3载体上,可以选用氯铂酸、氯铂酸铵等化合物作为Pt的前驱物。
溶胶凝胶法溶胶凝胶法是制备催化剂的常用方法,一般用于制备金属氧化物催化剂和负载型非贵金属催化剂。
该方法制备贵金属催化剂可在一定程度防止贵金属颗粒的烧结。
采用溶胶凝胶法制备负载型贵金属催化剂,有以下2种方法:一种是将预先制备好的金属颗粒,直接加入到载体的溶胶凝胶中;另一种方法是将金属盐与制备载体的材料一起成胶或直接加入到制备载体的溶胶凝胶中,溶胶凝胶再进行成型、干燥、焙烧、还原等步骤,制得催化剂。
16 甲烷部分氧化制合成气Ni_SiO2催化剂的制备、表征和性能评价

实验16甲烷部分氧化制合成气Ni/SiO2催化剂的制备、表征和性能评价(一) 催化剂制备一、实验目的1.了解催化剂制备的常用方法。
2.掌握浸渍法制备负载型催化剂的基本原理和方法并采用干式浸渍法制备Ni/SiO2催化剂。
二、 实验原理催化剂的性能(活性、选择性和稳定性)不仅取决于催化剂的组分和含量,而且与催化剂制备的方法和工艺条件密切相关。
催化剂制备的常用方法有:沉淀法(包括共沉淀)、溶胶-凝胶法、浸渍法、离子交换法、机械混合法、熔融法和特殊制备方法等。
浸渍法是一种常用的制备负载型金属或金属氧化物催化剂的方法。
该方法所制备的催化剂的催化性能不仅与负载的金属或氧化物的种类、含量有关,而且多数情况下还与金属在载体上的分散度及载体的性质有关,此外还受制备方法、溶液的浓度、pH值和后处理等因素影响。
浸渍方法可分为浸入式浸渍和干式浸渍两种。
前一种方法是将载体浸入金属盐(硝酸盐、醋酸盐、氯化物、乳酸盐等)的浓溶液,排掉多余液体后,催化剂在热空气中处理以蒸发溶液并分解金属盐;后一种方法是让载体吸收相当于其孔体积的金属盐溶液,再经烘干、分解。
三、实验仪器和试剂1.仪器容量瓶(100 mL),坩锅(30 mL),烘箱,马福炉。
2.试剂Ni(NO3)2·6H2O (A.R.),硅胶(40 - 60目)。
四、实验步骤1.Ni/SiO2催化剂制备(以10 % Ni/SiO2催化剂为例):用天平称取43.62 g Ni(NO3)2·6H2O(A.R.)于小烧杯中,加适量二次去离子水溶解,再定容于100 mL容量瓶中,配成1.500 mol/LNi(NO3)2 ( 0.08805 g Ni/mL)水溶液。
2.取1.500 mol/L Ni(NO3)2水溶液6.31 mL于小烧杯中,加水稀释至总体积为8.0 mL。
称取5.0 g经烘干处理过的青岛硅胶(40 ~ 60目),快速将硅胶倒入装有稀释后Ni(NO3)2水溶液的烧杯中并放置10 min。
分子筛催化剂的制备与表征研究

分子筛催化剂的制备与表征研究分子筛催化剂是一种重要的催化材料,具有广泛的应用前景。
它的制备与表征研究对于提高催化剂的活性和选择性具有重要意义。
本文将从分子筛催化剂的制备方法、表征手段以及研究进展等方面进行论述。
一、分子筛催化剂的制备方法分子筛催化剂的制备方法多种多样,常见的有水热法、溶胶-凝胶法、固相合成法等。
水热法是一种常用的制备方法,通过在高温高压下将硅源和铝源与模板分子反应,形成具有特定孔径和结构的分子筛催化剂。
溶胶-凝胶法则是将溶胶中的硅源和铝源与模板分子混合,并通过溶胶凝胶过程形成凝胶,最后经过煅烧得到分子筛催化剂。
固相合成法则是将硅源和铝源与模板分子一起固定在载体上,然后通过煅烧去除模板分子得到分子筛催化剂。
二、分子筛催化剂的表征手段分子筛催化剂的表征是研究其结构和性能的重要手段。
常用的表征手段包括X 射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、氮吸附-脱附等。
XRD可以用来确定分子筛催化剂的晶体结构和晶格常数,SEM和TEM可以观察其形貌和颗粒大小,FTIR可以分析其表面官能团的种类和含量,氮吸附-脱附则可以测定其比表面积和孔径分布。
三、分子筛催化剂制备与表征研究的进展随着催化剂研究的不断深入,分子筛催化剂的制备与表征研究也取得了一系列进展。
在制备方法方面,研究人员不断改进和创新,提出了一些新的制备方法,如溶胶-凝胶-浸渍法、模板离子交换法等。
这些新的制备方法可以更好地控制分子筛催化剂的孔径和结构,进一步提高其催化性能。
在表征手段方面,研究人员也在不断探索和改进,如引入原位表征技术,可以实时观察催化反应过程中分子筛催化剂的结构变化,从而深入理解催化机理。
此外,分子筛催化剂的应用领域也在不断扩展。
除了传统的石油化工领域,如催化裂化和异构化等,分子筛催化剂在环境保护、新能源等领域也有广泛应用。
例如,分子筛催化剂可以用于废水处理和废气净化,通过催化反应将有害物质转化为无害物质,达到环境保护的目的。
单原子催化剂的制备及其性能研究

单原子催化剂的制备及其性能研究随着人们对环境问题的重视,绿色化学逐渐成为化学领域的研究热点。
单原子催化剂作为一种绿色化学催化剂,因其高效、高选择性,已经逐渐成为许多反应中的新选择。
本文将从单原子催化剂的制备、表征及其性能研究进行阐述。
一、单原子催化剂的制备单原子催化剂的制备可以通过不同的方法,如溶胶-凝胶法、原子沉积法、共价有机框架法等。
这些方法的基本原理和步骤基本相同,主要是通过控制催化剂前体的结构和制备条件,实现单原子分散在载体表面上。
其中,溶胶-凝胶法是常用的一种制备方法。
其基本原理是将金属前体溶解在适当的溶剂中,与载体表面作用,形成溶胶体系。
再通过控制凝胶体系中的结构及加热条件,实现单原子分散在载体表面上。
而原子沉积法,则是将载体表面镀上金属前体,再通过高温还原或氧化处理,形成单原子催化剂。
二、单原子催化剂的表征单原子催化剂的表征主要包括结构、组成、形貌、催化性能等方面。
其中,催化剂的结构是催化剂性能的决定性因素。
传统的表征方法有透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等。
但由于单原子催化剂的粒径较小,这些传统的方法很难直接观察到单原子分散的情况。
因此,现在通常采用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)等更高级的表征方法来表征单原子催化剂的结构、组分及表面状态等。
三、单原子催化剂的性能研究单原子催化剂的性能研究主要包括催化活性、稳定性、选择性等方面。
其中,催化活性是评价催化剂性能的主要指标之一。
在单原子催化剂中,由于大部分金属原子都处于表面位置,因此催化活性相对传统纳米催化剂要高。
此外,在同一催化剂中,催化活性也可以通过改变催化剂前体和载体的比例、改变前体的配位方式和载体的物理化学性质等方式来实现。
稳定性是另一个需要考虑的性能指标。
相对于传统纳米催化剂,单原子催化剂由于单原子的稳定性差,很容易发生聚集和析出等现象,因此稳定性是很重要的研究方向。
mo催化剂的制备、表征

mo催化剂的制备、表征
mo催化剂是一种重要的催化材料,具有良好的催化性能。
其制备过程主要包括前驱体的制备和还原处理两个步骤。
首先,前驱体通常是由钼酸铵、钼氧化物等钼化合物和载体(如氧化铝、硅胶等)共同反应制备而成。
这个步骤通常使用水热法、共沉淀法、浸渍法等方法进行。
其中,共沉淀法是一种常用的制备方法,它通过同时沉淀含有钼和载体的沉淀物来制备前驱体。
接下来,前驱体需要经过还原处理才能形成活性的mo催化剂。
还原处理通常通过流化床反应器或筒式窑等设备进行。
具体操作步骤包括在氢气环境下升温至高温(300~800°C)并保持一定时间,使前驱体得到还原并转化为活性mo催化剂。
表征mo催化剂通常采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等常见表征方法。
其中,XRD可以确定mo催化剂中的晶体结构和晶格常数,SEM和TEM可以观察到催化剂的形貌和结构特征,并得到相应的表面积、孔径大小等相关信息。
总之,mo催化剂的制备和表征是催化学研究的重要内容,通过有效的制备和表征可以得到高活性、高选择性的mo催化剂,有助于促进催化反应的发展和应用。
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催化原理考试复习题一概念离子交换法:利用载体表面存在着可进行离子交换的离子,将活性组分通过离子间的变换而附载在载体上的方法。
化学键合法:通过化学键(离子键、共价键、配位键)把络合物催化剂与高分子载体相结合的过程。
吸附法:利用载体对活性组分的吸附作用来制备负载型催化剂的方法。
超均匀共沉淀:是将沉淀分两步进行,首先制备盐溶液的悬浮层,并将这些悬浮层立即混合成为超饱和溶液,然后由超饱和溶液得到均匀沉淀。
二、填空1.沉淀老化时,颗粒长大方法有:再凝结、凝聚2.正加法加料时,溶液的PH值由低到高3.竞争吸附时,当反应由外扩散控制时,球形催化剂上活性组分的分布以蛋壳型为益,由动力学控制时,均匀型为益三、简答题1.固体催化剂制备方法:①原料准备②催化剂(母体)的制备③成型④活化2.催化剂制备可粗分为:干法和湿法干法包括热熔法、混碾法与喷涂法湿法包括胶凝法、沉淀法(共沉淀法,均匀沉淀法和超均匀沉淀法)、浸渍法、离子交换法、沥滤法。
3.催化剂在工业得到应用满足的条件★催化性能:具有良好的活性,选择性和稳定性★机械性能:有一定的机械强度,合适的形状,颗粒大小和分布★有一定的抗毒性能:最好能活化再生,使用寿命长★催化剂制备方面:要求原料能稳定供应,制备工艺能适合于大规模工业生产,环境友好,最好无"三废"污染。
4.选择原料的基本原则:A原料中要包括催化剂所需要的全部组分,同时也要考虑到原料中的杂质能适合生产中的要求。
B原料中不含对催化剂有害的成分,或对环境有污染的成分C来源充足,价格便宜D使用活性组分含量高,用量少的原料。
5.催化剂组成的表示方法:固体催化剂…主催化剂,助催化剂,载体配合物催化剂~助催化剂和助催化剂酶催化剂:酶蛋白和辅酶6.金属溶解一般选用稀HNO3原因:★大多数金属(除Au,Pt)可溶解在硝酸中制成硝酸盐★NO3在加热时,能除去,不会使之留在催化剂中。
★节省原料角度,稀硝酸好★溶液制好后,还要加碱中和沉淀,所以过剩酸量越少越好。
7.提高盐类在溶剂中的溶解度措施有:★提高温度★利用生成弱电解质的方法★利用氧化还原法★利用生成络合物的方法8.提高盐类在溶剂中溶解速度的措施★升高温度★增加颗粒表面积★加强搅拌9 沉淀法制催化剂的工艺过程示意图:10.沉淀法制备催化剂,沉淀剂满足的条件:★尽可能使用易分离并含易挥发成分的沉淀剂。
★形成的沉淀物便于过滤和洗涤★沉淀剂的溶解度应大一些★形成沉淀剂的溶解度应小些★沉淀剂必须无毒,不应使催化剂中毒或造成环境污染。
★不带入不溶性杂质,以减少后处理的困难。
11.晶体成核的好坏与晶核生长速率与晶核长大速率的关系:如果晶核的生长速率大大超过晶核长大的速率,则溶质分子很快聚集为大量的晶核,溶质分子浓度迅速下降,溶液中没有更多的分子聚集到晶核,溶质分子浓度迅速下降,溶液中没有很多的分子聚集到晶核上,于是晶核迅速聚成细小的无定形颗粒,这样就会得到非晶形成沉淀,甚至胶体;反之,如果晶核长大的速率大大超过晶核的生成速率,溶液中最初形成的晶核不是很多,更多的离子以晶核为中心,依次排列长大而生成颗粒较大的晶形沉淀。
12.晶形沉淀的形成条件:★沉淀应该在适当稀溶液中进行★沉淀时,沉淀剂应该在不断搅拌下均匀而缓慢的加入。
★沉淀应在热溶液中进行★沉淀应放置熟化13.溶解度在10-6-10-12之间的氢氧化物,沉淀物的初始离子大小基本相同?溶解度在10-6-10-12的氢氧化物,溶解度很小,而平常配置溶液的浓度为0.01~1m数量级,大大高于其溶解度,即C-C很大,溶液的过饱和度很大。
所以胶核o生成速度很快,而胶粒生成的控制步骤不是离子在晶体表面的表面反应速度,而是由溶质的扩散速度控制,只要浓度相同,上述许多离子扩散速度都差不多。
因此,他们的初始离子的大小基本一致,都在40+10A°.14.胶体的双电层理论:在胶体溶液中,固液界面处,固体表面由于由于电离或吸附离子而带电。
而在固体表面的周围分布着与它电性相反电荷相等的离子,称为反离子。
由于运动和扩散,最靠近固体表面的离子层浓度大,以后逐渐稀少,在距离固体表面d 处,达到溶液的平均浓度。
15.增液溶胶稳定的原因:★溶胶动力稳定性,胶粒的布朗运动★胶粒带电的稳定作用★溶剂化的稳定作用16.导致溶胶凝结的措施:★电解质作用 a加入与胶粒电荷相反的离子b 加入相同价数的离子★其他憎液溶液的相互凝结提高胶体浓度提高温度加入高分子化合物17.沉淀老化过程主要发生的现象主要发生颗粒长大,晶型完善,凝胶脱水收缩等现象。
18.沉淀法制催化剂,带入杂质的原因:★表面吸附★形成混晶★生成共沉淀★机械包藏19沉淀法制备催化剂,加料方式:★正加法★反加法★并流加料20沉淀再凝结和聚结的原理再凝结时沉淀和溶解在母液是动态平衡的过程,生成的晶体不规则,带有许多缺陷,大小颗粒同时存在,由公式ln(C*/C。
)=26M/ρRTr颗粒越小,溶解度越大,大颗粒对小颗粒处于相对饱和,小颗粒逐渐溶解,大颗粒从表面沉淀下来。
聚结颗粒相互接触合并长大,因为凹液面上的饱和蒸汽压小于平面的饱和蒸汽压,凹液面半径越小,平衡蒸汽压越小,溶解度越大越易聚结。
21.对沉淀晶型影响因素:●老化●原料浓度●加料方式●沉淀温度与沉淀时溶液的PH值●加料速度与搅拌强度22.选择浸渍液的要求A 易溶于溶剂B活性组分的盐类对热不稳定,这样在以后的煅烧工序时易分解得到所需要的活性组分。
C在煅烧和还原中,活性组分不挥发,且不残留对催化剂有毒成分D价廉易得23.活性组分负载量的计算式负载量◆惰性载体上负载的活性组分氧化物的量24浸渍法的原理是什么?25.竞争吸附时,球形催化剂上活性组分的分布形式?蛋壳型均匀型蛋黄型蛋白型加厚蛋白型26硅酸铝也载体上其质字酸与金属络离子如何进行交换?硅酸铝是SiO2、Al2O3混合物,有很强酸性,质子酸,其质子酸不能直接与金属络离子进行交换,必须先用氨水先与硅酸铝进行铵交换,是氢离子与铵根离子交换,然后就可以进一步与金属离子交换了。
27.活性炭载体表面如何实现与其交换的?与硅酸铝类似,需先把活性炭预先与浓硝酸煮沸几小时,在C表面生成了可进行交换的羧基,则就可以与金属离子交换了。
28滚涂法:将活性组分放在一个可以摇动的容器中,再将载体布于其上,经过一段时间的滚动,活性组分逐渐粘附在载体上。
喷涂法:喷涂法操作与滚涂法类似,但活性组分不是同载体混在一起,而是用喷枪或其他手段喷附于载体上。
混合法:将几种组分用机械混合的方法制成多组分催化剂。
熔融法:在高温下进行催化剂组分的熔合,使之成为均匀的混合体,合金固溶体或氧化物溶体。
沥滤法:用碱除去不具备催化活性的金属而形成骨架,活性金属原子在其中均匀地分散着,称为骨架催化剂。
过程:将活性组分金属和非活性金属在高温下熔融,做成合金,将合金粉碎后用苛性钠溶解除去非活性金属得骨架催化剂。
29.干燥对催化剂物化性质的影响:a 凝胶孔结构b 催化剂机械强度c 溶质的迁移30干燥时,溶质在催化剂上的洗出规律:干燥时,如果慢速干燥,在迁移气化的作用下,溶液不断从颗粒内迁移到颗粒表面,并随溶剂的气化,溶质不断从表面析出。
如果快速干燥,溶剂在表面蒸发速率快,孔内弯曲液面在干燥过程中不断下降,当活性组分达到饱和时,活性组分就会在孔壁沉积,形成较均匀分布。
31.煅烧过程物理变化:比表面积、粒度、孔结构、表面酸性与活性煅烧过程化学变化:热分解、互溶与固相反应、晶型转变32.影响还原温度的因素:还原前煅烧温度,还原温度,还原气组成与流速33催化剂成型方法,得到催化剂的特点?压片法,形状一致,大小均匀,表面光滑,机械强度高。
挤出成型法,可得到固定直径,长度可在较宽范围变化颗粒,与与压片法相比,其生产能力大得多,强度比压片法低。
转动造粒法,成球形催化剂喷雾干燥成型和油柱成型,(成小球),微球产品,形状规则,表面光滑,具有良好机械强度34. 成型助剂和粘结剂分类成型助剂分为粘结剂,润滑剂,孔结构改性剂粘结剂分基体粘结剂薄膜粘结剂化学粘结剂35.影响成型的因素以及成型对催化剂性质的影响因素:原料粉体粒度,原料粉体性质,成型助剂用量性能影响:a机械强度影响b活性影响c 孔结构影响36.挤出成型对催化剂性能的影响a 粉体颗粒度b 混捏时间和方式c 水粉比d 助挤剂37.喷雾干燥原理:把浆料高速通过喷头(雾化器)将原浆料液分散成雾滴,并用高温气流干燥微球;油柱成型原理:将溶胶滴入油类中,利用介质和溶液本身的表面张力将物料切割小液滴并收缩成小球38.连续流动搅拌反应器和活塞流动反应器的速率推导:39.常用实验室反应器分类及特点A 脉冲反应器,用于催化剂筛选,测活性和选择性,也有用于动力学和基理研究的地方体系简单,只需少量催化剂和反应物B无梯度反应器,避免了可能存在的温度梯度和浓度梯度,用于动力学研究C间歇反应器装卸时间短,投资少,主要用于研究高压,高温,用高压釜快速筛选催化剂D管式反应器,不锈钢的,适用于很宽的温度和压力范围40.活性测定需要注意的几个因素:A反应气体严格净化,控制有害物质的含量B根据原料的特征,选用合适的分析方法和流量测量方法C 把催化剂床层内的温度梯度和浓度梯度将到最低,以确保测定是在动力学区内进行D 消除管壁效应四解析与分析1 描述晶核的生成机理和生成速度,提高晶核生成速度的措施有哪些?提高晶核生成速度:A溶液的过饱和度越大,晶核生成速度越大B 固液界面的表面张力越小,晶核生成速度越大C温度D杂质2 描述晶核的长得机理和生成速度,影响晶核长大速度的因素有哪些?影响晶核长大速度的因素:A溶液过饱和度B温度C搅拌D晶种第三四章一、概念物理化学吸附法:通过吸附质对多孔物质进行非选择性吸附来测定比表面积。
化学吸附法:通过吸附质对多组分固体催化剂进行选择吸附而测定各组分的表面积。
堆积密度或表观密度:用量筒测量催化剂体积时,所得的密度。
颗粒密度(汞置换):单粒催化剂的质量与其几何体积之比。
真密度(骨架):当测量的体积仅仅是催化剂骨架体积时,得到的密度称为真实密度。
催化剂孔体积:催化剂内所有细孔体积的总和。
比孔体积:每克催化剂颗粒内所有的孔体积总和称为比孔体积。
孔隙率:催化剂的孔体积与整个颗粒体积的比。
抗压碎强度:被测催化剂均匀施加压力直至颗粒粒片被压碎为止前所能承受的最大压力或负荷。
堆积压碎强度:某压力下一定量催化剂的破碎率。
磨损率:一定时间内被磨损掉样品重量与原始重量的比值。
磨损强度:一定时间内磨损前后样品重量的比值。
热重法:在程序控制温度下,测量物质的质量与温度关系的一种技术。
差热分析:在程序控温下,测量物质和参比物的温度差与温度关系的一种技术。
差士扫描量热法:DSC,在程序控制温度下,测量输入到物质和参比物的功率差与温度关系的技术。