催化剂的活化

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dmf在有机反应中的作用

dmf在有机反应中的作用

dmf在有机反应中的作用DMF,即N,N-二甲基甲酰胺(N,N-Dimethylformamide),是一种常用的有机溶剂。

它在有机反应中担任多种重要角色,主要体现在以下几个方面:1.溶剂作用:DMF是具有较高极性的溶剂,可以溶解许多有机化合物,尤其是极性化合物。

它具有良好的溶解能力,可以有效地溶解多种无机盐、金属化合物及有机化合物,如氨基酸、醛、酮、酸、糖等。

因此,在有机合成中,可以使用DMF作为反应的溶剂,将底物溶解在其中,加速反应的进行。

同时,DMF也是一种非常好的缓冲溶剂,可以抑制酸碱催化反应的发生,使得反应的条件更加稳定。

此外,DMF还可以调节反应的温度,因为它具有较高的沸点(153℃),可在高温下稳定存在,保持反应体系的稳定性。

2.催化剂活化:DMF可以作为催化剂的活化剂。

很多催化剂需要在DMF中进行预处理才能达到催化反应所需的活性,例如,钯催化的重氮甲烷与胺之间的偶联反应,常需要将催化剂与反应物在DMF中共热处理,用以激活催化剂,促进反应的进展。

3.质子化反应参与:DMF在反应中可以起到质子化剂的作用。

由于DMF分子中带有两个甲酰胺基上的亚甲基碳和氢,可以通过中间的硫酰基氯(SOCl2)来接DEm同反应。

DMF在此反应中会质子化,形成了亚甲基碳带正电荷的离子,进而参与反应,加速反应速率。

4.增溶剂作用:由于DMF是极性溶剂,对一些非极性或不溶于水的有机物质具有良好的增溶作用。

在反应过程中,如果需要将一些不溶物质溶解于水中,可以将DMF作为辅助溶剂,帮助其溶解。

5.中间体参与:在一些有机合成中,DMF可以作为反应的中间体参与。

例如,DMF可以通过催化脱氢反应生成氰化氢(HCN),进而参与氰化反应。

又如,DMF 可以与碱金属发生反应,形成相应的碱金属盐,并参与反应形成产物。

总之,DMF在有机反应中扮演着多个重要角色,如溶剂作用、催化剂活化、质子化反应参与、增溶剂作用、中间体参与等。

这些作用有助于提高反应的效率、促进反应的进行以及改善反应产物的选择性。

催化剂硫化的主要步骤

催化剂硫化的主要步骤

催化剂硫化的主要步骤催化剂硫化是制备硫化催化剂的重要工艺步骤之一。

硫化催化剂具有催化剂活性高、稳定性好等优点,广泛应用于化工领域中的各种催化反应中。

下面将介绍催化剂硫化的主要步骤。

步骤一:催化剂的选择催化剂硫化的第一步是选择合适的催化剂。

催化剂的选择应根据具体的反应要求来确定。

常见的催化剂包括金属催化剂、氧化物催化剂、酸碱催化剂等。

在选择催化剂时,需要考虑催化剂的活性、选择性、稳定性以及成本等因素。

步骤二:催化剂的预处理在催化剂硫化之前,需要对催化剂进行预处理。

预处理的目的是去除催化剂表面的杂质和不稳定物质,提高催化剂的活性和稳定性。

常见的预处理方法包括洗涤、焙烧、还原等。

步骤三:硫化剂的选择硫化剂是催化剂硫化的关键步骤。

硫化剂可以是硫化氢、硫醇、硫酸等。

根据具体的反应要求和催化剂的特性,选择合适的硫化剂进行硫化。

硫化剂的选择应考虑硫化速率、硫化效率以及对催化剂活性的影响等因素。

步骤四:硫化条件的控制硫化过程中,硫化条件的控制非常重要。

硫化温度、硫化时间、硫化压力等条件的选择应根据催化剂和硫化剂的性质来确定。

硫化温度过高或过低都会影响硫化效果,硫化时间过长或过短也会导致催化剂的质量下降。

步骤五:催化剂的活化催化剂硫化完成后,还需要对催化剂进行活化处理。

活化的目的是进一步提高催化剂的活性和稳定性。

常见的活化方法包括还原、氧化、钝化等。

活化过程中需要控制好活化剂的浓度、温度和时间等参数,以保证活化效果的良好。

步骤六:催化剂的测试和评价催化剂硫化完成后,需要对催化剂进行测试和评价。

测试的目的是评估催化剂的催化性能和稳定性。

常见的测试方法包括催化活性测试、选择性测试、寿命测试等。

评价的目的是确定催化剂的优缺点,为后续的催化反应提供依据。

催化剂硫化的主要步骤包括催化剂的选择、催化剂的预处理、硫化剂的选择、硫化条件的控制、催化剂的活化以及催化剂的测试和评价。

这些步骤的正确进行可以保证催化剂的质量和活性,从而提高催化反应的效果和产率。

催化剂水热处理

催化剂水热处理

催化剂水热处理催化剂水热处理是一种重要的催化剂活化方法,通过在水热条件下将催化剂与活性物质进行反应,可以改善催化剂的表面性质,增强其催化性能,从而提高催化反应的效率和选择性。

一、催化剂水热处理的原理催化剂水热处理是利用水热条件下的高温和高压,使催化剂与水或者其他水溶液中的活性物质进行反应。

在水热条件下,水分子具有较高的扩散性和溶解性,能够促进催化剂表面的活性物种的生成和扩散,从而改变催化剂的物理化学性质。

二、催化剂水热处理的应用1. 催化剂活性提升:通过水热处理,可以改变催化剂的晶体结构、表面形貌和孔结构,增加催化剂的活性位点数量和可访问性,提高催化剂的催化活性。

2. 催化剂稳定性提升:水热处理可以去除催化剂表面的杂质和缺陷,填补表面缺陷,增强催化剂的结构稳定性和抗中毒性,延长催化剂的使用寿命。

3. 催化剂选择性调控:水热条件下,可以通过调节反应物浓度、反应温度和反应时间等参数,控制催化剂表面活性物种的生成和扩散速率,从而调控催化剂的选择性。

4. 催化剂结构修饰:水热处理可以使催化剂表面形成一层包覆物,改变催化剂的表面酸碱性和电荷分布,调控催化剂的表面吸附性能和物种间的相互作用,从而调节催化剂的催化性能。

三、催化剂水热处理的工艺条件1. 温度:水热处理一般在150~300℃的温度范围内进行,不同催化剂和反应体系具体的处理温度需根据实际情况确定。

2. 压力:水热处理一般在1~10 MPa的压力范围内进行,高压可以提高反应物质的溶解度和扩散性。

3. 反应时间:水热处理的时间一般在几小时到几十小时不等,具体的反应时间需根据催化剂的特性和处理效果来确定。

四、催化剂水热处理的优势和挑战1. 优势:催化剂水热处理具有反应条件温和、无需添加其他溶剂和助剂、操作简便等优点,适用于大规模生产和工业化应用。

2. 挑战:催化剂水热处理过程中,需控制好反应条件,避免副反应的发生,同时对催化剂的选择、设计和合成也提出了更高的要求。

超级克劳斯催化剂活化-概述说明以及解释

超级克劳斯催化剂活化-概述说明以及解释

超级克劳斯催化剂活化-概述说明以及解释1.引言1.1 概述超级克劳斯催化剂作为一种高效的有机合成催化剂,在化学领域中具有重要的应用价值。

本文将对超级克劳斯催化剂的定义、原理和应用进行深入探讨,旨在全面了解该催化剂在有机合成领域中的作用和意义。

通过对其优势和局限性的分析,我们可以更好地认识超级克劳斯催化剂的特点,为其进一步的发展和应用提供参考。

最后,本文将总结超级克劳斯催化剂的重要性,并展望其在未来的发展前景,以期为化学领域中有机合成研究的发展提供一定的启示和帮助。

文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构本文将首先介绍超级克劳斯催化剂的定义和原理,包括其在化学反应中的作用机制和特点。

接着,将探讨超级克劳斯催化剂在有机合成中的广泛应用,分析其在不同类型反应中的效果和优势。

最后,将对超级克劳斯催化剂的优势和局限性进行深入探讨,以及对其未来发展前景进行展望。

通过本文的阐述,读者将更加全面地了解超级克劳斯催化剂在化学领域的重要性和应用前景。

1.3 目的本文的目的在于探讨超级克劳斯催化剂在化学领域中的重要性和应用,通过对其定义、原理、优势和局限性的分析,展示其在有机合成中的关键作用。

同时,通过对超级克劳斯催化剂的研究现状和未来发展前景进行探讨,为进一步推动这一领域的研究和应用提供参考和启示。

希望通过本文的撰写,可以为学术界和工业界对超级克劳斯催化剂的认识和应用提供一定的指导和帮助,推动该领域的发展取得更多的进展。

2.正文2.1 超级克劳斯催化剂的定义和原理超级克劳斯催化剂是一种高活性的金属有机配合物,广泛应用于有机合成反应中。

它由一个含有过渡金属离子中心的配体和辅助配体组成,具有高度的催化活性和选择性。

超级克劳斯催化剂的原理是通过配体对金属离子中心的配位作用,形成一个活性的金属-配体复合物。

这个复合物可以与底物分子发生反应,催化底物之间的键合和断裂,从而促进反应的进行。

在催化过程中,配体的选择对反应的速率和产物的选择性起着至关重要的作用。

催化剂的活性及其影响因素

催化剂的活性及其影响因素

三、酸碱催化
酸碱催化是指在溶液中的均相酸碱催化反应,它 在有机合成中的应用广泛。
Lewis酸—这个中性分子,虽无酸的功能基团,但如 其结构中有一个原子尚未完全满足的价电子层,
且能与另一个具有一对未共享电子的原子发生结 合,形成配位键化合物的称Lewis酸。
Lewis碱—一个中性分子,若具有多余的电子对,且
酯化反应就难于进行。
Lewis酸催化剂有AlCl3,FeCl3,BF3,ZnCl2等。催化芳 香环烃化反应。卤代烃在这些催化剂作用下,先形成 亲电性的正碳离子,然后与苯结合形成杂化的带阳电 荷的离子复合物,正电荷分散在苯环的三个碳原子上 ,然后失去质子,最后得到烃基苯。
•若没有lewis酸的催化,卤代烃的正碳离子上正电荷不够 •无法形成反应的中间复合物,烃化反应就无法进行。
成,然后再与醇加成,最后从生成的复合物中分离出 一分子水和质子,同时形成酯。
••O
•R
•+ •C
•+ H+ •OH
•OH •R’OH
•R •+•C •OH
•OH •R •C •OH
•O •+ H2O + H+
•R •C •OR’
•+
•O
•R’
•H •在这里,若没有质子催化,则碳原子上的正电荷不够,
醇分子中的孤电子对作用能力薄弱,无法形成加成物,
1.鎓盐(p86,表4-1) 1)分子量比较大的鎓盐比分子量小的鎓盐具有较好的催化
能与缺少一对电子的原子或分子以配位键相结合
的,成为Lewis碱。
•C
•F
AlCl3、BF3是酸
•C •lA
• •B
H2O、NH3是碱

丁辛醇装置铑催化剂的失活与活化

丁辛醇装置铑催化剂的失活与活化

丁辛醇装置铑催化剂的失活与活化摘要:国内大部分丁辛醇装置采用DAVY/DOW低压法催化剂羰基合成工艺。

该工艺以丙烯、合成气为原料,在铑催化剂作用下反应生成混合丁醛,其中正丁醛经缩合反应后生成辛烯醛(EPA),EPA再通过加氢生成辛醇;混合丁醛加氢生产丁醇。

羰基合成单元是丁辛醇生产装置的核心,反应过程中采用均相络合物铑膦催化体系,以铑原子为活性中心,以三苯基膦为配位体,在一定条件下添加过量的三苯基膦时可使产物的正异构比提高到20∶1以上。

但贵重金属铑资源稀少、制作工艺复杂,价格十分昂贵。

在正常生产中,少部分催化剂随产品带走,其活性亦随生产周期的延长及毒物的积累逐渐降低,直至完全失活而无法使用,使用寿命设计约为1.5a。

关键词:丁辛醇装置;铑催化剂;失活;活化;分析引言::2017年之前原料丙烯主要为化工一厂裂解聚合级丙烯和化学级丙烯,随着烯烃裂解工艺改进,化学级丙烯产量越来越少,而聚合级丙烯还要供应异丁醛装置和新上聚丙烯装置,烯烃裂解丙烯产量已不能满足丁辛醇装置生产负荷的要求。

因此,2017年初针对将炼油厂气体分离装置所产丙烯用做丁辛醇装置原料进行了可研分析,并在2017年上半年完成了相应的设计与改造。

炼油厂丙烯应用于丁辛醇生产在之前尚无先例,无经验可借鉴。

目前国内大部分丁辛醇生产装置都是采用英国戴维工艺技术有限公司的低压羰基合成工艺,其中的羰基合成反应是整个工艺的核心。

羰基合成反应的铑催化剂是以铑(Rh)原子为中心,三苯基膦和一氧化碳作为配位体的络合物,为淡黄色结晶体,它的主要特点为:异构化能力弱、加氢活性低、选择性高、反应速度快,几乎为钴催化剂的102-103倍。

其铑催化剂的活性对整个反应至关重要,影响着整个装置的经济效益。

1.试验部分1.1铑膦催化剂失活原理铑膦催化剂是以铑(Rh)原子为中心、三苯基膦(TPP)和一氧化碳作为配位体的络合物,淡黄色结晶体。

其主要特点:异构化能力弱、加氢活性低、选择性高、反应速度快,几乎为钴催化剂的100-1000倍。

电镀活化的作用

电镀活化的作用

电镀活化的作用电镀活化的作用:把被镀零件通过酸或碱溶液侵蚀,使其表面的氧化膜溶解露出活泼的金属界面的过程,为了保证电镀层与基体的结合力。

电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程,是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化(如锈蚀),提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等)及增进美观等作用。

不少硬币的外层亦为电镀。

扩展资料:一、催化剂的活化催化剂经长期使用后失去活性,这时候就需要通过可用下述方法进行活化。

1、只有5~8%活性指数的非活性催化剂,可用蒸气处理4小时,再用磺化酞菁钴浸渍,可得48%的活性。

单用热水或蒸气处理4小时,只得9%或18%的活性,可再用浸渍法能得35%或39%的活性,但用热水处理后再用蒸气处理,然后再浸渍,则可得50%的活性指数。

2、将含硫0.0493%(重量)的煤油(颜色赛氏+22,沸点188~267℃),通过固定床催化剂,同时通NaOH一甲醇溶液(16%甲醇,7%NaOH及77%水)及空气,反应温度38~60℃,常压,所得产品含硫3.0ppm,颜色赛氏15。

经过250小时操作,硫含量逐渐由18ppm升至30ppm,这时停止操作,将催化剂用水在60℃下洗涤,然后用甲醇(95%)在60℃下洗4小时。

重新开始脱硫醇反应,所得产品含硫17.5ppm,颜色赛氏21。

二、电镀原理电镀需要一个向电镀槽供电的低压大电流电源以及由电镀液、待镀零件(阴极)和阳极构成的电解装置。

其中电镀液成分视镀层不同而不同,但均含有提供金属离子的主盐,能络合主盐中金属离子形成络合物的络合剂,用于稳定溶液酸碱度的缓冲剂,阳极活化剂和特殊添加物(如光亮剂、晶粒细化剂、整平剂、润湿剂、应力消除剂和抑雾剂等)。

电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下,经电极反应还原成金属原子,并在阴极上进行金属沉积的过程。

因此,这是一个包括液相传质、电化学反应和电结晶等步骤的金属电沉积过程。

雷尼镍催化剂使用方法和注意事项

雷尼镍催化剂使用方法和注意事项

雷尼镍催化剂使用方法和注意事项雷尼镍催化剂使用方法和注意事项1. 雷尼镍催化剂简介雷尼镍(Raney nickel)是一种重要的催化剂,由铝和镍在高温和高压下通过化学反应制备而成。

雷尼镍催化剂具有活性高、选择性好、可重复使用等特点,在有机合成和工业生产中得到广泛应用。

下面我们将介绍雷尼镍催化剂的使用方法和注意事项。

2. 雷尼镍催化剂使用方法2.1 催化剂的前处理在使用雷尼镍催化剂之前,需要进行催化剂的前处理,包括催化剂的活化和净化。

活化:将催化剂加入到硫酸、硝酸或盐酸等酸性溶液中搅拌,去除表面上的铝氧化物和其他杂质,然后用去离子水或乙醇洗涤催化剂,将催化剂干燥备用。

净化:在活化后,将催化剂置于氢气流中进行净化,去除残留的酸,直到催化剂表面pH值为7左右。

2.2 催化反应条件控制在使用雷尼镍催化剂进行反应时,需要控制一定的反应条件,以保证催化剂的活性和选择性。

温度:根据反应要求选择合适的反应温度,通常使用催化剂的温度范围在室温到200摄氏度之间。

压力:根据反应的需要选择合适的反应压力,通常使用催化剂的压力范围在常压到几十大气压之间。

反应物浓度:合理调控反应物的浓度,以保证反应的进行和产物的选择性。

2.3 催化反应操作步骤使用雷尼镍催化剂进行催化反应时,需要进行以下操作步骤:1. 将催化剂按照一定比例加入反应容器中。

2. 加入适量的溶剂,并将反应容器密封。

3. 在合适的温度和压力条件下进行反应。

4. 反应结束后,将产物从催化剂中分离,并进行后续操作,如结晶、过滤、洗涤等。

3. 雷尼镍催化剂注意事项在使用雷尼镍催化剂时,需要注意以下事项:避免接触空气:雷尼镍催化剂具有较高的反应活性,接触空气会引起不必要的氧化反应,降低催化剂的活性。

防止受潮:雷尼镍催化剂对水敏感,容易受潮引起不可逆的团聚,在储存和操作过程中应避免催化剂受潮。

注意安全:在催化反应操作过程中,应注意安全防护措施,包括佩戴防护手套、护目镜等,避免催化剂和反应物的直接接触。

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2.3.2 还原
处理将氧化物转化为金属,这一过程称为还原活化。如果希望 得到的是金属硫化物催化剂,则需进行硫化活化。氧化活化常 用于氧化催化剂,如萘氧化为苯酐的钒催化剂.因为浸渍用钒 溶液中的钒为V4+,而活性组分是V5+,故需先氧化活化。 工业中广泛应用的是还原活化。绝大多数金属催化剂的母体 是氧化物,必须通过还原除氧,才能得到有活性的金属结构。另 外,有些催化剂的活性相是低价氧化物,经煅烧得到的则是高价 氧化物,因此也必须预还原。当然,这是部分还原。例如,CO 变换反应用的铁系催化剂,需从Fe2O3还原到活性相Fe3O4. 影响还原活化的主要因素有还原温度(包括升温速度和恒温 还原时间)、还原气组成和流速。 1)还原前煅烧温度对还原的影响 还原后生成金属的量取决于是什么样的氧化物。例如, 煅烧沉
2.3.1 煅烧
再结晶后产物中的微晶数 目比原来的MgCO3微晶 数多n倍,这可能使表面 积剧增。 如果煅烧温度过高, 一旦发生烧结,催化剂的 表面积反而减少,所以要 控制好煅烧温度 (a) 真空中; (b) 空气中 (2) 粒度变化。在煅烧过程中,随着温度升高和时间的延长,晶 粒逐渐变大。如由一水软铝石燃烧转化为-Al2O3,当煅烧温 度由500℃变化至l 000℃时,晶粒边长由0.39nm增至0.62nm
2.3.2 还原
积在氧化铝上的镍盐,在较高的温 度下NiAl2O4的量增加,而它是难 以还原的,煅烧温度高就会使最终 获得的金属含量低,如图所示。从 图中可见,对同样的NiO/Al2O3,由
还原 Ni% 50 25
于还原前的煅烧温度不同,还原所 300 400 600 o 煅烧温度 , C 得的金属Ni的百分数就不同,燃烧 温度过高,还原的Ni%就会很低。 普遍的情况是部分还原,这使活性体系中催化剂的组成有某 种不确定性。NiO/Al2O3煅烧过程中生成NiAl2O4, NiAl2O4在催化 步骤中可能有某种作用,如果NiAl2O4不起作用,则取消煅烧过 程而直接还原沉积的氢氧化物或盐就可能获得较好的效果。
2.3.2 还原
2)还原温度 金属氧 化物的还原温 度可由其金属 氧键的强弱来 决定,而后者 又可用金属氧 化物的生成热 大小来表示。 金属氧化物的 生成热与其开 始还原的温度关系如图9-25所示。金属氧化物生成热越大,金属 一氧键越强,催化剂越难还原,起始还原温度就越高。
2.3.2 还原
上图中的数据只是某一纯氧化物的起始还原温度,但催化剂 中的助剂、载体及杂质都会影响其起始还原温度。催化剂中含有 难还原的物质时,会导致氧化物还原温度的升高。含易还原的物 质时,在还原过程中会首先还原成金属,这时可诱导其他氧化物 的还原,故可降低还原温度。若组分之间相互作用很强,例如, 形成尖晶石复合氧化物、固溶体等,也都会提高还原温度。 并不是所有氧化物均能还原, 这与其还原反应的平衡常数有关, MO +H2 = M + H2O K= PH2O/PH2=0.133Pa 取还原条件 PH2= 1atm , PH2O =0.133Pa 只有某氧化物的的还原反应的平衡常数大于0.133Pa时, 才有可能 被还原 MXOY PdO CuO NiO MoO2 Cr2O3 V2O5 TiO2 (PH2O/PH2)eq 1014 108 102 10-2 10-9 10-11 10-6
2.3.1 煅烧
A12O3进行固相反应,生成铝酸镍尖晶石 NiO NiAl2O4(图),它虽然较难还原,但一旦还 NiAl2O4 原成金属Ni后,与用NiO还原所得到的Ni有 Al2O3 不同的催化活性。 如Ni(来自NiO)有加氢和 C H CH Ni(NiO) 6 5 3 C6H6 + CH4 断碳键能力, 而来自尖晶石 Ni(NiAl2O4) C6H11 CH3 的Ni与尖晶石结合紧密, 失 C6H5CH3 去断碳键能力, 只具有加氢能力. 因此,在催化剂煅烧过程中,有意识地利用互溶和固相反应 对催化剂进行调整,有可能改变或提高催化剂性能。 尖晶石(AB2O4)的生成过程: 通过两种阳离子的相互扩散而成. 两种阳离子通过氧化物界面 层扩散
2· 3 催化剂的法处理后,使其转化为催化反应所需 要的活性物相和结构等。由前面操作所制得的,经过干燥的 产品通常还是以氢氧化物、氧化物、或硝酸盐、碳酸盐、草 酸盐、铵盐和醋酸盐等形式存在。一般来说,这些化合物既 不是催化剂所需要的化学状态.也尚未具备较为合适的物理 结构,即没有一定性质和数量的活性中心,对反应不能起催 化作用,故称催化剂的钝态。当把它们进行焙烧或再进一步 还原、氧化、硫化等处理,使之具有一定性质和数量的活性 中心时,便转化为催化剂的活泼态。催化剂的活化过程,有 时在催化剂生产厂进行。 2.3.1 煅烧 煅烧:加热Cat到一定温度,除去挥发性的组分,使盐类分解
2.3.1 煅烧
可能生成固体溶液(固溶体)或化合物,可以根据需要采用不同 的操作条件,促使它们生成或避免它们生成。 有许多金属氧化物都可互溶形成固溶体(见表),如果负载的活性 组分能与载体生成固溶体,而催化剂还原时,负载的活性组 分最后能被还原,互溶将促使金属与载体最密切的混合;如 果负载的活性物质最后不能还原,这部分金属氧化物是无效 的。固溶体的生成,一般可以减缓晶体长大的速率。例如, 纯NiO样品在500℃下焙烧4h,NiO晶粒长大到(30—40)m, 而NiO与MgO形成固溶体后,在同样的条件下,固体溶液中 NiO的晶粒度仅为8.0m左右。 当金属氧化物与载体氧化物发生固相反应后,而金属氧化物在最 后的还原阶段又能被还原成金属时,由于金属与耐高温载体 形成最紧密的结合,阻止了金属微晶的烧结,使催化剂具有
2.3.1 煅烧
煅烧温度可由物质的热分解温度确定, 纯物质可查手册, 负载后的 催化剂或混合物可通过热分析曲线(DTA, TG)来确定, 同时与 XRD等相配合找出形成适当价态, 晶型的热处理温度, 气氛及 其它条件 如: (I)多价氧化物, 不同分解温度可得不同的氧化态. 用CrO3想制 Cr2O3催化剂,只有T=434~511oC时才行, 否则为低价, CrO3 Cr3O8 -Cr2O5 -CrO2 -Cr2O3, (II) 气氛: Co,Ni 由+2,+3价, 它们的草酸盐和碳酸盐, 在隔绝空 气条件下 NiCO3= NiO + CO2 空气中 NiCO3 + O2 = Ni2O3 + CO2 煅烧过程一般为吸热反应,所以提高温度有利于煅烧时分解反应 的进行,降低压力亦有利。 (2)互溶与固相反应。在热处理过程中活性组分和载体之间
2.3.1 煅烧
(3) 晶型转变。同一物质在煅烧过程中发生晶型转变,也是常见 的。例如,Al2O3随着温度升高会发生如下过程:
Al2O3 H2O 450oC -Al2O3 600oC -Al2O3 1050oC 1200oC -Al2O3 -Al2O3
3) 煅烧过程中的物理变化 (1) 比表面的变化。由于煅烧中的热分解反应,使易挥发组分除 去,在催化剂上留下空隙,由此引起比表面的增加。例如,在 823K 真空下煅烧碳酸镁,分解愈接近完全,其比表面就愈 大(图).在MgCO3分解率不高时,由于分解出的CO2逸出去后 ,留下的Mg2+和O仍处于原MgCO3晶格位置, 即生成具有 MgCO3晶格的MgO微晶核(假MgCO3 晶格),所以比表面增 加幅度不大,但这种不稳定的假晶格立刻被破坏,变成真正 的MgO晶格。如果每个MgCO3微晶中含n个MgO晶核,则
2.3.1 煅烧
形成新晶相或是发生固相反应,该过程叫煅烧。煅烧时,Cat 的晶型,晶粒度,表面,孔结构都会发生变化。 1) 煅烧与干燥的区别 干燥是脱去游离水的过程,它常在80oC-200oC下进行。在干燥 过程中,水从颗粒外表面蒸发除去,而颗粒内部水通过小孔和大 孔向外表面扩散。干燥过程包括: 恒速阶段: 受外表面水蒸发控制; 降速阶段: 受水由内向外扩散控制。由于颗粒内部和外部干燥速 度不同,以及干燥物料的收缩,因此在干燥过程中会出现龟裂或 结壳, 为防止这一问题,可加入表面活性剂低分子醇和纤维素等 对于负载型催化剂,干燥时,孔内的活性组分也会随蒸发的 水向外迁移,特别是那些与载体亲合力弱的活性组分将会在催化 剂外表面上富集,使其分布不均。采用稀溶液浸渍和快速
2.3.1 煅烧
不稳定,则煅烧温度提高可引起孔 S 容连续下降,例如SiO2凝胶在 800 127℃—1127℃间煅烧的情况(图)
400 0.4 0.2
由以上讨论可知,煅烧过程 200 500 1000 是在高温下进行的,可以发生多 煅烧温度, oC 种多样的反应,因此,必须严格 控制好煅烧温度,才能获得与良好的催化性能紧密相关的物相、 晶相、比表面、晶粒度、孔结构等。这一过程是极为重要的,温 度过低,时间过短,则形成不了活性相;温度过高,时间过长, 又会烧结,甚至破坏活性相. 因此, 控制好温度是煅烧过程的关键 2.3.2 还原 如果催化剂的活性组分是金属,则一般在煅烧后, 还需经还原
2.3.1 煅烧
AO 3A2+ B2O3 2B3+ AO 1AB2O4 B2O3 3AB2O4
生成条件: AM+ + BN+中 M+ 2N= 8, 离子半径: A2+: 0.65~1.0, B3+: 0.6~0.76Ao 作用: 用来制备高强度高稳定性催化剂 合成氨,高温高压,要求催化剂强度,稳定性高, 先把Fe3O4, Al2O4, MgO, K2O在高温下熔化成尖晶石结构固溶体, 其中Fe3O4是反式 尖晶石, [Fe3+]t[Fe2+Fe3+]oO4, 还原时, 氧全部出去, 但骨架未变, 因 而获得占有原Fe3O4同样结构的多元Fe, 空隙率大 . 在熔融时, Fe3O4与Al2O4 与MgO分别可形成尖晶石结构固溶体, 其中Al取代 Fe3+, Mg取代Fe2+, 还原时, Al,Mg未还原, 处于铁晶粒间, 防止了铁 晶粒的烧结和长大.
2.3.1 煅烧
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