第三章催化剂的制备2006版

1、第三章第三章 催化剂的制备催化剂的制备3-1 催化材料分类催化材料分类3-2 单组分单组分(载体载体)催化剂的制备方法催化剂的制备方法3-3 复合组分催化剂的制备复合组分催化剂的制备3-4 负载型催化剂的制备负载型催化剂的制备3-5 活性组分的浸取活性组分的浸取3-6 特殊类型催化剂的制备特殊类型催化剂的制备3-7 催化剂的成型催化剂的成型3-8 催化剂的工业制造催化剂的工业制造3-1 催化材料分类催化材料分类一一.金属、合金金属、合金二二.金属氧化物金属氧化物三三.酸式催化剂酸式催化剂四四.金属盐类金属盐类五五.碱式催化剂碱式催化剂六、金属硫化物六、金属硫化物七、纳米催化剂七、纳米催化剂一一

2、.金属、合金金属、合金功能：加氢、脱氢、氢解功能：加氢、脱氢、氢解1.负载型负载型低负载型的催化剂低负载型的催化剂负载量：负载量：0.3%0.5%例如：例如：Pt/Al2O3、Ru/SiO2、Pt-Re/ Al2O3一般均为贵重金属催化剂一般均为贵重金属催化剂高负载型的催化剂高负载型的催化剂活性组分载入量：活性组分载入量：40407070例如：例如：Ni/AlNi/Al2 2O O3 3、Co/AlCo/Al2 2O O3 32.多孔型多孔型(不需要载体不需要载体)例如：例如：Raney Ni、Co、Cu.形状类似海绵，用于油脂加氢形状类似海绵，用于油脂加氢3.整体型整体型网型：网型：Ag网、

3、网、Pt网，用于氨氧化反应。网，用于氨氧化反应。322xNHONOHO4.合金合金例如：例如：Pt-Re及及Pt-Ir重整催化剂的应用，开创了无铅汽油的重要重整催化剂的应用，开创了无铅汽油的重要来源。来源。Pt-Rh及及Pt-Rd废气燃烧所用催化剂，为防止空气污染立了大功。废气燃烧所用催化剂，为防止空气污染立了大功。分类：分类： ：第八族：第八族+第一副族第一副族 用于烃的氢解、加氢、脱氢用于烃的氢解、加氢、脱氢例如例如: Ni-Cu，Pd-Au ：第一副族第一副族+第一副族第一副族 用于改善部分氧化反应的选择性用于改善部分氧化反应的选择性例如例如: Ag-Au，Cu-Au ：第八族第八族+第

4、八族第八族 用于增加催化剂活性的稳定性用于增加催化剂活性的稳定性例如例如: Pt-Ir ，Pt-Fe二二.金属氧化物金属氧化物功能：烃类的选择性氧化、脱氢、脱硫、脱水功能：烃类的选择性氧化、脱氢、脱硫、脱水1.单一活性组分单一活性组分例如：例如：Al2O3、Cr2O3、V2O5、ZnO 253 2223()ZnOV OCHCHOHSOOSO252V OO CH3OCCH3CH3CH3COCOO2.多组分的金属氧化物催化剂多组分的金属氧化物催化剂例如：例如：SiO2-Al2O3、Cu-ZnO-Al2O33.复合氧化物复合氧化物例如：例如：BaTiO3、CuCr2O4、Bi2Mo6三三.酸式催化剂

5、酸式催化剂功能：催化裂化、聚合、异构化、歧化、烷基化、乙酰化等功能：催化裂化、聚合、异构化、歧化、烷基化、乙酰化等2金属氧化物金属氧化物固体酸：能给出质子或接受电子对的固体固体酸：能给出质子或接受电子对的固体1液体酸液体酸(均相反应均相反应)：H2SO4、HF、HNO3、H3PO4、H3BO3用于：酯化反应，烷基化反应用于：酯化反应，烷基化反应区分区分L酸中心与酸中心与B酸中心酸中心-氨或吡啶在固体表面上的氨或吡啶在固体表面上的IRL酸：酸：1450cm-1，1490cm-1，1610cm-1B酸：酸：1490cm-1，1540cm-1，1620cm-1，1640cm-1例如：例如：Al2O3

6、、ZnO、CuO、SiO2-Al2O3、SiO2-MgO3.超强酸超强酸固体酸的强度若超过固体酸的强度若超过100H2SO4的酸强度，即为超强酸的酸强度，即为超强酸由质子酸和由质子酸和Lewis酸结合而成酸结合而成检测方法：正丁烷骨架异构化成异丁烷的反应检测方法：正丁烷骨架异构化成异丁烷的反应 单组份：单组份：Fe2O3/SO42-、ZrO2/SO42-、ZnOSO42-、SeO/SO42-复合组份：复合组份：Fe2O3-ZnO/SO42-、TiO2-Fe2O3/SO42-4.杂多酸杂多酸由两种以上无机酸缩合而成由两种以上无机酸缩合而成通式：12401240( :)()nnxW OxMx PS

7、oiCeWTaOMoNb、 、中央离子：、5强酸性阳离子交换树脂强酸性阳离子交换树脂 显酸性显酸性H+CHCH2HSO3 n2-6无机酸盐无机酸盐例如：例如：AlCl3、NiSO4、Na2CO37分子筛分子筛结构：相邻硅（铝）氧四面体由氧桥连接成环，氧环通过结构：相邻硅（铝）氧四面体由氧桥连接成环，氧环通过氧桥相互联结，形成带有中空的笼的三维空间多面体氧桥相互联结，形成带有中空的笼的三维空间多面体分类：分类：A型、型、X-型、型、Y-型、丝光沸石型、型、丝光沸石型、ZMS型、型、 磷酸铝系分子筛等磷酸铝系分子筛等分子筛的择形性：分子筛的择形性：反应物的择形催化反应物的择形催化产物的择形催化产物

8、的择形催化过渡态限制的择形催化过渡态限制的择形催化分子交通控制的择形催化分子交通控制的择形催化四四.金属盐类金属盐类例如：金属氧化物、金属硫酸、磷酸盐例如：金属氧化物、金属硫酸、磷酸盐烯烃聚合催化剂：烯烃聚合催化剂：TiCl3-TiCl4五五.碱式催化剂碱式催化剂功能：羟醛缩合、聚合反应功能：羟醛缩合、聚合反应CaO、MgO、K2O、Na2O六金属硫化物六金属硫化物例如：例如：MoS2/Al2O3、WS2/Al2O3 七纳米催化剂七纳米催化剂 特点：高比表面、高活性、高选择性特点：高比表面、高活性、高选择性3-2 单组分单组分(载体载体)催化剂的制催化剂的制备方法备方法一一.sol-gel法制

9、备过程法制备过程二二.金属盐溶液的选择金属盐溶液的选择三三.沉淀过程沉淀过程四四.胶凝过程胶凝过程五五.陈化陈化六六.洗涤过滤洗涤过滤七七.干燥干燥八八.煅烧煅烧作为载体，必须有大表面积和多孔的性质作为载体，必须有大表面积和多孔的性质作为非负载的单一组分催化剂，也通常是制作为非负载的单一组分催化剂，也通常是制成大表面积和高孔隙率的，对这类物质，一成大表面积和高孔隙率的，对这类物质，一般采用般采用sol- gel法法(溶胶溶胶-凝胶法凝胶法)一一.sol-gel法制备过程法制备过程(步骤步骤)金属盐溶液过饱和状态PH调节沉淀成核长大胶体溶胶凝聚阵化水凝胶纯化,浓缩洗涤过滤干燥干凝胶成型颗粒煅烧催

10、化剂二二.金属盐溶液的选择金属盐溶液的选择 MnXm1.阳离子选取：催化剂中所用的金属离子。阳离子选取：催化剂中所用的金属离子。2.阴离子的选取：阴离子的选择涉及多方面的因素。阴离子的选取：阴离子的选择涉及多方面的因素。例如：例如：溶解度、杂质含量、易获性、价格等可能存在的问题溶解度、杂质含量、易获性、价格等可能存在的问题等，应综合考虑。等，应综合考虑。阴离子应该比较容易经分解、挥发或洗涤除去。阴离子应该比较容易经分解、挥发或洗涤除去。Cl-：洗涤困难，毒物，酸性洗涤困难，毒物，酸性SO4 2-：毒物，产生毒物，产生SO2、H2SNO3-：产生产生NO x烟雾，成本低烟雾，成本低C2O4 2-

11、：焙烧时可除去，无污染，但成本高。焙烧时可除去，无污染，但成本高。3.常用盐类：碳酸盐、硝酸盐、醋酸盐、草常用盐类：碳酸盐、硝酸盐、醋酸盐、草酸盐、铵盐、钠盐。酸盐、铵盐、钠盐。有些催化剂也选硫酸盐或氯化物。有些催化剂也选硫酸盐或氯化物。4.溶剂：水，有机溶剂溶剂：水，有机溶剂5.影响盐选择的其它原因影响盐选择的其它原因杂质含量杂质含量例如：例如：CO低温变换的催化剂：低温变换的催化剂：CuO/ZnO/Al2O3价格价格溶解度溶解度盐类的可还原性和在下一步的干燥、焙烧等操盐类的可还原性和在下一步的干燥、焙烧等操作中的迁移性等问题作中的迁移性等问题三三.沉淀过程沉淀过程分为三个阶段：过饱和、成核

12、、长大分为三个阶段：过饱和、成核、长大1.过饱和状态过饱和状态进入过饱和状态的三种方法进入过饱和状态的三种方法PH增加值蒸发提高溶液浓度降低溶液温度沉淀过程过饱和区增加pH溶解度曲线溶液温度温度浓度浓度ACBD其中增加其中增加PH值是最常用的方法，通过加入碱性溶液实现值是最常用的方法，通过加入碱性溶液实现PHPH值的改变可使晶粒的大小与排列方式及结晶完值的改变可使晶粒的大小与排列方式及结晶完全度不同。全度不同。沉淀剂沉淀剂常用的沉淀剂有：常用的沉淀剂有：4423232233423434244224NH OHKOHNaOH(NH ) CONa COCOK CONaHCO(NH ) CONH HC

13、O (NH ) SO (NH ) C O碱类：、碳酸盐类：、碳酸氢盐类：有机酸：乙酸、草酸铵盐：、2.成核与长大成核与长大成核速率（成核速率（VN）：）：又叫聚集速度，指溶液中加入沉淀剂又叫聚集速度，指溶液中加入沉淀剂而使离子浓度乘积超过溶度积时，离子聚集起来生成微小而使离子浓度乘积超过溶度积时，离子聚集起来生成微小晶核的速率。晶核的速率。影响成核，长大速率的因素影响成核，长大速率的因素A. 过饱和度过饱和度 ，VN 长大速率（长大速率（Vg）：）：又叫定向速率，是离子按一定晶格排列又叫定向速率，是离子按一定晶格排列在晶核上形成晶体的速度。在晶核上形成晶体的速度。B. 盐类极性盐类极性， Vg

14、 ，常生成晶形沉淀，常生成晶形沉淀例如：例如：NiCO3、MgNH4PO4 （3 3）V VN NVg Vg ：小粒子，非晶形（窄分布的小颗粒体系）小粒子，非晶形（窄分布的小颗粒体系） V VN NVg Vg ：大粒子，晶形（窄分布的大颗粒体系）大粒子，晶形（窄分布的大颗粒体系） V VN NVg Vg ： 从大从大小都有的非均匀粒子小都有的非均匀粒子（4）沉淀的溶解度对晶粒大小的影响）沉淀的溶解度对晶粒大小的影响 沉淀的溶解度越大越易形成粗晶型沉淀的溶解度越大越易形成粗晶型四四.胶凝过程胶凝过程胶凝过程对催化剂孔结构、比表面会产生很大影响胶凝过程对催化剂孔结构、比表面会产生很大影响胶凝过程分

15、为缩合和凝结两个阶段缩合：形成缩合：形成胶粒的过程（胶粒的过程（1 1100100毫微米毫微米） 凝结：胶粒聚集合并成湿（水）凝胶的过程凝结：胶粒聚集合并成湿（水）凝胶的过程高价离子的氢氧化物高价离子的氢氧化物低价离子的氢氧化物低价离子的氢氧化物硫化物硫化物非晶形沉淀或水凝胶非晶形沉淀或水凝胶可形成晶形沉淀可形成晶形沉淀大部分为非晶形沉淀或水凝胶大部分为非晶形沉淀或水凝胶例如：例如：PH=4PH=4时，硅胶胶粒最小，比表面最大时，硅胶胶粒最小，比表面最大Sg=730m2/g,Sg=730m2/g,孔径孔径=3.3=3.3nm,nm,孔容最小为孔容最小为Vg=0.62ml/gVg=0.62ml/

16、g1.凝胶粒子表面的电性与溶液凝胶粒子表面的电性与溶液PH值的关系值的关系胶粒为什么会带电？胶粒为什么会带电？高度分散物系界面积很大，界面自由焓很高，物系除了有自动缩小界面的能力外（凝聚），还能选择地吸附溶液中的某些物质，以降低界面张力，而使物系的界面自由焓降至最低。所以胶核表面在溶液中可以有选择地吸附阳离子或阴离子，或胶核表面分子电离。水凝胶表面电性与溶液PH值的关系OHOHOHMOMOHOHMOM2H O2H O3H OOH2M+O-M对SiO2是胶核表面分子电离的结果 H2SiO3电离酸性溶液（PH低），粒子带正电碱性溶液（PH高），粒子带负电2. 与凝胶过程的速率总 电 位差漫散层紧

17、密层_-_-反离子电动电势原有电荷胶核胶粒胶团（1）胶体粒子的双电层结构（2） 与胶凝速度 ，粒子带的反电荷数 ，整个粒子的电量 ，粒子间排斥 ，越不易发生胶凝作用即：|高：粒子间相互排斥 |低：热运动导致粒子间相互碰撞凝聚 |=0：胶凝速率最高，叫等电点，整个粒子带的电量 ，粒子间排斥力 ，热运动导致粒子内相互碰撞凝聚当=0时，整个粒子不带电，粒子间无排斥力，凝聚速度最快3影响胶凝速度的因素（）浓度：浓度越大，胶凝越快例如：含1.0%SiO2的硅溶胶胶凝最快时间为 30min 含2.5% SiO2的硅溶胶胶凝最快时间仅为 1min（） PH值例如：向NaO:SiO2=3.3:1的水玻璃中加H

18、2SO4中和生成硅胶，在PH=68之间，胶凝时间最短（）（加入）强电解质或酸加入强电解质或酸，可破坏双电层，中和表面电荷，使胶凝速度加快例如：PH值对氢氧化铝的电动电势的影响 PH0 PH=8时,=0 PH8时,700 煅烧时可发生固相反应：2324,NiOAl ONiAl ONiOMgONiO MgONiONi尖晶石，镍镁固溶体还原后得到活性相,8MgONiOnmNiOMgOnm例无时的晶粒度为30.0400.0 而在固溶体中，粒度为如：。4506002322323105012002323CCCCAl OH OAl OAl OAl OAl O 例如：2.煅烧中所发生的反应热分解发生固相反应形

19、成固溶体发生晶型转变3.煅烧中应注意的问题煅烧温度 ，孔径 ，孔体积 例如：Al2O3 500 孔体积0.5499 cm3/g 可几的直径6.4nm 900 孔体积0.4115 cm3/g 可几的直径66.8nm煅烧温度改变晶型煅烧温度改变比表面积例如：Al2O3 T：500 800 1000 1100 Sg：202m2/g 153m2/g 81.8m2/g 31.2m2/g控制好温度是煅烧过程的关键 使煅烧温度 10%20%1.金属盐溶液的选择草酸盐、硝酸盐、硫酸盐、氯化物、碳酸盐、醋酸盐、铵盐等2.沉淀剂的选择碱类：NaOH、KOH、NH4OH（氨水、氨气）尿素： (NH2)2CO铵盐：

20、(NH4)2CO3,NH4HCO3,(NH4)2SO4,(NH4)2C2O4碳酸盐：Na2CO3，NaHCO3，K2CO3沉淀剂选择时应注意： 沉淀剂的溶解度要大 沉淀物溶解度要小 沉淀剂必须无毒，不应造成环境污染3.载体：粉状或粒状4.沉淀法的影响因素加料顺序：影响沉淀物结构和颗粒分布沉淀PH值PH的改变可使晶粒的大小与排列方式及结晶完全度不同，从而使成品催化剂的比表面和孔结构有很大差别例如：制Al2O3时，同样条件下，PH不同，产品晶相不同3AlOH7232923210232PHPHPHAl OmH OAl OH OAl OnH O 无定形胶体针状胶体球状结晶可通过加料顺序进行控制PH值浓

21、度的影响溶液浓度高（即过饱和度高），有利于晶核的形成321晶体大小晶体大小析出速度或长大速度析出速度或长大速度溶液过饱和度溶液过饱和度(S)曲线曲线1 1：晶核生长速率与过饱和度的关系：晶核生长速率与过饱和度的关系曲线曲线2 2：晶核长大速率与过饱和度的关系：晶核长大速率与过饱和度的关系曲线曲线3 3：晶体大小与过饱和度的关系：晶体大小与过饱和度的关系温度的影响研究结果表明：低温时有利于晶核的生成，不利于晶核长大， 得到细小颗粒沉淀。例如：向铝酸钠溶液中通入CO2 40 生成三水铝石当溶液中溶质数量一定时： T越大时，S越小，VN越小 T越小时，S越大，VN越大VNTT佳搅拌速度沉淀时提高搅拌

22、速度有利于晶核生成5.沉淀条件的选择形成晶形沉淀的条件：沉淀作用应在适当的稀溶液中进行但也不宜太稀，以免增加沉淀物的溶解损失VN降低，有利于晶体长大可得到完整的结晶避免产生位错和晶格缺陷减少沉淀包藏杂质沉淀剂应在不断搅拌下缓慢加入 避免发生局部过浓生成大量晶核并同时维持一 定的过饱和度。沉淀应在热溶液中进行 T 过饱和度 VN 有利于晶体长大 老化 微晶消失，粗晶长大，易形成晶体形成非晶形沉淀的条件沉淀作用在浓溶液中进行在不断搅拌下，迅速加入沉淀剂，这样可获得比较紧密凝聚的沉淀，而不至于成为胶体溶液在热溶液中进行沉淀，可使沉淀比较紧密，减少吸附现象为防止生成胶体溶液，加入适当电解质不宜老化，而

23、应立即过滤，以防沉淀进一步凝聚，杂质也更难洗去6.操作过程金属盐溶液载体碱金属氢氧化物或碳酸盐/载体 原料准备：脱水的载体，盐溶液，碱溶液 脱水的载体盐溶液碱溶液碱溶液A.对表面有羟基的载体，当羟基参与反应时，载体表面的PH值溶液中的PH值，则在表面上优先沉淀B.要快速混合，避免在本体溶液中快速成核及长大，否则溶胶太大不易进入孔中，只结合在载体外表面，导致孔道内没有活性组分，制得的催化剂活性低将沉淀负载到载体上时注意问题：OHOHOHOHOSiSiOSiOOSiSiOHOOOSiO2胶球粒子示意图7.均匀沉淀法提出原因方法介绍使待沉淀溶液与沉淀剂母体充分混合，造成一个十分均匀的体系，然后调节温

24、度，使沉淀剂母体加热分解转化为沉淀剂，从而使金属离子产生均匀沉淀9010022224()22CNHCOH OCONHOH 用尿素代例如：替碱+3特点A.时间长B.产物均匀，颗粒粗细一致而致密，便于过滤和洗涤C.载体负载量可通过反应时间来控制D.水解速度随温度变化而变化，调节温度，可控制沉淀反应所需的OH-浓度下进行二、吸附（过量浸渍法）适用于负载量小的贵金属催化剂适用于大颗粒载体的浸渍浸渍法的优点：可使用现有的有一定外型和尺寸的载体，省去成型过程可选用适合的载体以提供催化剂所需的物理结构特征用量少，利用率高，对贵稀材料尤为重要所负载的量可直接由制备条件计算而得1.方法简介把载体泡入过量的含有活

25、性组分的可溶性化合物溶液（浸渍液）中，待吸附平衡后过滤、干燥及焙烧后即成。平衡量浓度吸附量负载量的控制：调节浸渍液浓度和体积分步多次浸渍吸附遵循吸附等温线2.载体的吸附 PH值溶液PH值=载体等电点时，载体不带电，不吸附溶液PH值载体等电点时，载体带负电，吸附阳离子例如：SiO2的等电点在PH=12,溶液的PH2时，SiO2表面带负电，可吸附阳离子Al2O3的等电点在PH=79，溶液的PH一般也在这个附近，载体即可带正电荷，也可带负电荷，所以既能吸附阳离子，也可吸附阴离子，但较弱MgO的等电点在PH=12.112.7，溶液的PH一般小于此，载体MgO带正电荷，吸附阴离子若溶液中有许多种阳离子或

26、阴离子，载体优先吸附谁？对阳离子吸附能力：C4+C3+C2+C+ H+对阴离子吸附能力：SO42-I-Br-Cl-F-与离子的极化力有关：电荷，半径 ，极化力3.竞争吸附含义：对贵金属负载型催化剂，由于贵金属含量低，要在大表面积上得到均匀分布，常在浸渍液中除活性组份外，再加入适量的第二组份，载体在吸附活性组分的同时必吸附第二组份，新加入的第二组份就称为竞争吸附剂，这种作用叫竞争吸附。作用：使活性组分达到一定形式的分布活性组分在载体上分布的不同类型均匀型 蛋壳型 蛋黄型 蛋白型适用于： 动力学控制 外扩散控制 介质中有毒物且 的催化反应 的催化反应 载体可吸附毒物时例如：Pt/-Al2O3重整催

27、化剂用一元酸作竞争吸附剂，可得到均匀型分布用多元有机酸为竞争吸附剂，可得到蛋白型或蛋黄型的分布。竞争吸附类型不同，可得到不同类型的分布竞争吸附用量不同，可控制浸渍深度三.离子交换（Ion Exchanging）适用于低含量高利用率的贵金属负载催化剂含义：利用载体表面存在着可进行交换的离子，将活性组分通过离子交换，交换到载体上，然后经过适当后处理，得到负载型催化剂。例如：制备酸性分子筛催化剂时，用水玻璃制得的分子筛是Na型的，不具有酸性。为此可用铵盐与其作用，将Na+交换下来，再经高温处理，使NH4 +分解放出NH3,可得H型分子筛。通过离子交换法：把活性组分交换上去除去有害的组分及杂质添加助催

28、化剂四.浸渍（初步润湿，等体积吸附法，等量浸渍法）1.含义：预先测定载体吸入溶液的能力，然后加入正好使载体完全浸渍所需的溶液量2.适用范围：活性组分含量低或需要较高机械强度的催化剂3.特点：(1)采用已成型好的载体，无需进行以后的催化剂成型操作(2)可将一种或几种活性组分负载于载体上，活性组分的利用率高，用量少，对贵重金属更有意义(3)此法所得催化剂的物性在很大程度上取决于载体的性质，载体的孔结构基本决定了成品催化剂的孔结构(4)省去过滤多余浸渍液及其多余浸渍液回收的步骤，便于控制成品催化剂中活性组分的含量4.载体的选择物理因素A.载体颗粒大小、表面积和孔结构的选择要根据成品催化剂性能的要求通

29、常采用已成型好具有一定尺寸和外形的载体，省去催化剂的成型浸渍前载体的比表面与孔结构与浸渍后催化剂的比表面和孔结构有一定关系，即后者随前者的增减而增减例如：Ag催化剂及其载体-Al2O3比表面对照 载体比表面(m2/g) 催化剂比表面(m2/g) 170 100 120 73 80 39 10 0Ni晶粒大小例如：Ni/SiO2 Ni的比表面随SiO2比表面增大而 增大 Ni晶粒大小随SiO2比表面增大而 减小SL SiO2比表面Ni的比表面B.载体的导热性例如：对强放热反应，要选用导热性能良好的载体，可防止催化剂因内部过热而失活。C.要考虑到催化剂的机械强度，载体要经得起热波动，机械冲击等因素

30、的影响。化学因素根据载体性质的不同应分为三种情况A.惰性载体使活性组分得到适当分布，使催化剂具有一定形状、孔结构和机械强度。例如：-Al2O3 小表面，低孔容B.载体与活性组分相互作用，它使活性组分有良好的分散并趋于稳定，从而改变催化剂的性能。例如：丁烯气相氧化反应，活性组分MoO3 SiO2 低 Al2O3 低载体 MgO 低 TiO2 高C.载体具有催化作用。例如：Pt/Al2O3重整催化剂载体的预处理预处理条件根据载体本身物性与化性和使用要求而定。例如：热处理、扩孔处理、增湿处理、对天然载体还要选矿、水煮、酸洗等5.浸渍液的配制对浸渍液的要求：溶解度大（易溶于水或其它溶剂）结构稳定焙烧时

31、能分解出所需的活性组分/在还原后变为金属活性组分无用组分，特别是对催化剂有毒的物质在热分解或还原过程中挥发除去常用的浸渍液：硝酸盐、铵盐、乙酸盐、草酸盐等。溶剂：去离子水，醇或烃对浸渍液的浓度要求：对浸渍液的浓度要求：取决于催化剂中活性组分的含量，不易太浓或太稀。6.浸渍颗粒的热处理过程干燥过程干燥过程会影响活性组分在载体表面的分布情况干燥速度对活性组分在载体颗粒中的分布的影响干燥速度增大结晶在孔中的分布颗粒剖面A.干燥速度太慢，会使大部分的活性组分（溶质）浓度集于孔的深部，最终的活性组分局限在孔的底部或颗粒中心。B.适宜的干燥速度，结晶过程慢到足以形成均匀的沉积。C.干燥速度太快，在孔中深部

32、的蒸发迫使溶液向外部移动，大部分结晶沉积在孔口附近。焙烧过程:得到活性相活性组分的烧结解决办法：加入耐高温的稳定剂起间隔作用7.活化过程将催化剂经化学处理，得到催化反应所需的活性相和结构等。还原活化氧化活化硫化活化氧化活化：用于氧化催化剂例如：萘氧化为苯酐的V催化剂45OVV （浸渍液）硫化活化：用于硫化物催化剂例如：232322/,PtH SMoOCO Ni Al OCSH SS重整催化剂用处理，钝化部分活性位，使其活性更稳定加氢脱硫催化剂，用或含 进料处理还原活化：例如：变换反应所用的Fe系列催化剂，需要以Fe2O3还原成Fe3O4。影响还原活化的主要因素：还原前的状况、还原温度、还原气组

33、成、流速23224/NiONi Al OHNiONiNi Al O 活化还原使 A.还原前的状况还原生成的金属量取决于是什么样的氧化物例如：B.还原温度在起始温度以上，还原温度越低，分散度越好。232322222/300,2(1)NiO Al ONi Al ONiNiTCCuO PtHNiOHNiH ONinNinNi起始若还想再低，可加入促例如：进解离还原速度成核速度若还原速度成核速度 小的微晶的窄分布 还原速度成核速度 宽分布 还原速度成核速度 大的微晶的窄分布而成核速度取决于Ni微晶的可动性，可动性又是温度的函数所以 速度=f(T，底物)对给定底物，T越小，成核速度越小，分散度越好 01

34、23450123401234501234N (r) 微晶半径/nm 400还原 15h 82%还原 17wt% Ni/SiO2 于 500还原15h 93%还原 C.还原气组成H2、H2-N2、 CO、 H2- CO 、H2O- CO22COCCOD.还原气的流速气速高些好还原反应热和还原过程中产生的水蒸汽及时带走2323222/2NiO Al ONi Al ONiOHNiH O上述还原过程为可逆过程，要使还原速率大，必须有效的移走H2O，所以H2流速越快，还原速度越快，生成Ni%越高。 00.10.20.30.4012340123401234微晶分布g (r) 半径/nm H2:25-30c

35、m3/min 8.3% 还原Ni H2:130-150cm3/min 14.3%还原Ni H2:80-90cm3/min 11.5%还原Ni 3-5 活性组分的浸取活性组分的浸取又叫做沥滤法（Leaching）一.适用范围制备骨架Ni，骨架Cu，骨架Fe等合金催化剂的方法1925年Raney首次用该法制成骨架Ni催化剂，所以该催化剂就称之为Raney Nickel （ 加氢催化剂）二.制备方法在Ni中加入金属Al，混合物熔融并彻底混合，制成各50%的合金在冷水中急冷，将合金破碎过筛后用20%NaOH溶液于一定温度下将合金中的Al溶解，留下具有表面活性的骨架Ni222222223NiAlNaOHH ONaAlONiH O三.特点金属分散度高，活性高原因：除去Al后，骨架上留下的Ni原子处于价键未饱和状态，以及在去Al时产生大量被吸附在Ni原子表面上和溶于金属中的活泼氢的缘故3-6 特殊类型催化剂的制备特殊类型催化剂的制备一.物理混合适用于活性组分间无协同作用例如：固体酸，ZnO，Fe2O3，ZrO2两种氧化物机械混合二.粘结的氧化物催化过程对