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固体催化剂的制备方法

固体催化剂的制备方法

固体催化剂是一种在化学反应中起到催化作用的材料。其制备方法多种多样,常用的包括以下几种:

1. 沉淀法:将适当的化学物质在水溶液中反应,形成沉淀,将

其过滤、干燥、煅烧后得到固体催化剂。这种方法适用于制备无定形物质。

2. 水热法:将适当的化学物质在水中加热反应,形成晶体,再

通过干燥、煅烧等步骤得到固体催化剂。这种方法适用于制备晶体。

3. 溶胶-凝胶法:将适当的化学物质在溶液中反应,形成胶体,再通过干燥、煅烧等步骤得到固体催化剂。这种方法适用于制备有定形的物质。

4. 气相沉积法:将适当的化学物质在高温、高压下反应,形成

薄膜,再通过煅烧等步骤得到固体催化剂。这种方法适用于制备薄膜。

以上方法都有其优缺点,具体应用时需根据情况选择合适的方法。

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固体催化剂的制备

固体催化剂制备 制备合格的固体催化剂,通常要经过制备(使之具有所需的化学组分)、成型(使其几何尺寸和外形满足要求)和活化(使其化学形态和物理结构满足活泼态催化剂的要求)等步骤。 一、制备方法: 1、浸渍法 将含有活性组分(或连同助催化剂组分)的液态(或气态)物质浸载在固态载体表面上。此法的优点为:可使用外形与尺寸合乎要求的载体,省去催化剂成型工序;可选择合适的载体,为催化剂提供所需的宏观结构特性,包括比表面、孔半径、机械强度、导热系数等;负载组分仅仅分布在载体表面上,利用率高,用量少,成本低。广泛用于负载型催化剂的制备,尤其适用于低含量贵金属催化剂。 影响浸渍效果的因素有浸渍溶液本身的性质、载体的结构、浸渍过程的操作条件等。浸渍方法有: ①超孔容浸渍法,浸渍溶液体积超过载体微孔能容纳的体积,常在弱吸附的情况下使用; ②等孔容浸渍法,浸渍溶液与载体有效微孔容积相等,无多余废液,可省略过滤,便于控制负载量和连续操作; ③多次浸渍法,浸渍、干燥、煅烧反复进行多次,直至负载量足够为止,适用于浸载组分的溶解度不大的情况,也可用来依次浸载若干组分,以回避组分间的竞争吸附; ④流化喷洒浸渍法,浸渍溶液直接喷洒到反应器中处在流化状态的载体颗粒上,制备完毕可直接转入使用,无需专用的催化剂制备设备; ⑤蒸气相浸渍法,借助浸渍化合物的挥发性,以蒸气相的形式将它负载到载体表面上,但活性组分容易流失,必须在使用过程中随时补充。 2、沉淀法 用沉淀剂将可溶性的催化剂组分转化为难溶或不溶化合物,经分离、洗涤、干燥、煅烧、成型或还原等工序,制得成品催化剂。广泛用于高含量的非贵金属、金属氧化物、金属盐催化剂或催化剂载体。 沉淀法有: ①共沉淀法,将催化剂所需的两个或两个以上的组分同时沉淀的一种方法。其特点是一次操作可以同时得到几个组分,而且各个组分的分布比较均匀。如果组分之间形成固体溶液,那么分散度更为理想。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值及其他条件都须满足各个组分一起沉淀的要求。 ②均匀沉淀法,首先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,然后调节温度,逐渐提高pH值,或在体系中逐渐生成沉淀剂等,创造形成沉淀的条件,使沉淀缓慢地进行,以制取颗粒十分均匀而比较纯净的固体。例如,在铝盐溶液中加入尿素,混合均匀后加热升温至90~100℃,此时体系中各处的尿素同时水解,放出OH离子:于是氢氧化铝沉淀可在整个体系中均匀地形成。 ③超均匀沉淀法,以缓冲剂将两种反应物暂时隔开,然后迅速混合,在瞬间内使整个体系在各处同时形成一个均匀的过饱和溶液,可使沉淀颗粒大小一致,组分分布均匀。苯选择加氢的镍/氧化硅催化剂的制法是:在沉淀槽中,底部装入硅酸钠溶液,中层隔以硝酸钠缓冲剂,上层放置酸化硝酸镍,然后骤然搅拌,静置一段时间,便析出超均匀的沉淀物。 ④浸渍沉淀法,在浸渍法的基础上辅以均匀沉淀法,即在浸渍液中预先配入沉淀剂母体,待浸渍操作完成后加热升温,使待沉淀组分沉积在载体表面上。 3、混合法 多组分催化剂在压片、挤条等成型之前,一般都要经历这一步骤。此法设备简单,操作

催化剂常用制备方法

催化剂常用制备方法 固体催化剂的构成 ●载体(Al2O3 ) ●主催化剂(合成NH3中的Fe) ●助催化剂(合成NH3中的K2O) ●共催化剂(石油裂解SiO2-Al2O3 催化剂制备的要点 ●多种化学组成的匹配 –各组分一起协调作用的多功能催化剂 ●一定物理结构的控制 –粒度、比表面、孔体积 基本制备方法: ?浸渍法(impregnating) ?沉淀法(depositing) ?沥滤法(leaching) ?热熔融法(melting) ?电解法(electrolyzing) ?离子交换法(ion exchanging) ?其它方法 固体催化剂的孔结构 (1)比表面积Sg 比表面积:每克催化剂或吸附剂的总面积。 测定方法:根据多层吸附理论和BET方程进行测定和计算 注意:测定的是总表面积,而具有催化活性的表面积(活性中心)只占总表面的很少一部分。 内表面积越大,活性位越多,反应面越大。 (2)催化剂的孔结构参数 密度:堆密度、真密度、颗粒密度、视密度 比孔容(Vg):1克催化剂中颗粒内部细孔的总体积. 孔隙率(θ):颗粒内细孔的体积占颗粒总体积的分数. (一) 浸渍法 ?通常是将载体浸入可溶性而又易热分解的盐溶液(如硝酸盐、醋酸盐或铵盐等)中进 行浸渍,然后干燥和焙烧。 ?由于盐类的分解和还原,沉积在载体上的就是催化剂的活性组分。 浸渍法的原理 ●活性组份在载体表面上的吸附

●毛细管压力使液体渗透到载体空隙内部 ●提高浸渍量(可抽真空或提高浸渍液温度) ●活性组份在载体上的不均匀分布 浸渍法的优点 ?第一,可使用现成的有一定外型和尺寸的载体材料,省去成型过程。(如氧化铝,氧 化硅,活性炭,浮石,活性白土等) ?第二,可选择合适的载体以提供催化剂所需的物理结构待性.如比表面、孔径和强 度等。 ?第三,由于所浸渍的组分全部分布在载体表面,用量可减小,利用率较高,这对贵 稀材料尤为重要。 ?第四,所负载的量可直接由制备条件计算而得。 浸渍的方法 ?过量浸渍法 ?等量浸渍法 ?喷涂浸渍法 ?流动浸渍法 1.1、过量浸渍法 ?即将载体泡入过量的浸渍液中,待吸附平衡后,过滤、干燥及焙烧后即成。 ?通常借调节浸渍液浓度和体积来控制负载量。 1.2、等量浸渍法 ?将载体与它可吸收体积相应的浸渍液相混合,达到恰如其分的湿润状态。只要混合 均匀和干燥后,活性组分即可均匀地分布在载体表面上,可省却过滤和母液回收之累。但浸渍液的体积多少,必须事先经过试验确定。 ?对于负载量较大的催化剂,由于溶解度所限,一次不能满足要求;或者多组分催化 剂,为了防止竞争吸附所引起的不均匀,都可以来用分步多次浸渍来达到目的。 1.3.多次浸渍法 ●重复多次的浸渍、干燥、焙烧可制得活性物质含量较高的催化剂 ●可避免多组分浸渍化合物各组分竞争吸附 1.4浸渍沉淀法 将浸渍溶液渗透到载体的空隙,然后加入沉淀剂使活性组分沉淀于载体的内孔和表面 (二) 沉淀法 ?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。 ?共沉淀、均匀沉淀和分步沉淀 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

催化剂制备与表征

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

固体催化剂制备方法及计算化学在催化剂研究中的应用

固体催化剂制备方法及计算化学在催化剂研究中的应用 摘要:固体催化剂制备技术是催化剂研发的一个重要方向。综述了近年来几种固体催化剂常规制备方法,包括溶胶-凝胶法、微波法、微乳液法、等离子体技术、超临界流体法、生物还原法等方法。在文中还介绍了计算化学在催化剂研究中的相关应用。 关键词:固体催化剂制备方法计算化学进展 催化剂曾称触媒,是一类改变化学反应速度而在反应中自身并不消耗的物质。催化剂在现代化学工业、石油化工、能源、制药和环境保护中起着非常重要的作用,从大规模的石油化工生产到精细的高分子化工、制药过程,绝大部分的化学反应过程都需要催化剂的参与,因此,催化科学技术与国家经济发展、环境保护和人民生活改善紧密相关。 一、固体催化剂制备方法介绍 催化科学技术领域的研究包括了新催化过程和新催化剂的开发、催化剂性能的改进、催化剂制备方法的改进和开发、催化剂表征技术的开发等众多方向。固体催化剂制备方法的研究开发作为催化剂制备技术研究中重要的方向之一,一直以来都备受国内外科研人员的重视,近年来不断有新的研究成果问世。本文通过对近年来国内外相关文献的查阅和归纳总结,对溶胶-凝胶法、微波法、微乳液法、等离子体技术、超临界流体法等几种关注度较高的固体催化剂常规制备方法的研究进展进行了概述。 1、溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法又称胶体化学法,是指金属化合物( 无机或有机) 经过溶液、溶胶和凝胶而固化,再经过热处理而形成氧化物或其他固体化合物的方法。采用溶胶凝胶法可以使无定形或介态的氧化物达到分子级混合,活性组分( 金属或金属氧化物) 能够有效地嵌入网状结构,不易受到外界影响而聚合长大,有利于提高催化剂的稳定性和分散性。 图1 溶胶凝胶法制备催化剂的工艺流程简图 目前,溶胶-凝胶法已经在催化剂制备领域获得了大量的研究和应用,但也仍存在制备成本较高、工艺过程较长、凝胶后处理条件对制品影响较大以及一些工艺原料可能对人体及

固体超强酸催化剂的制备实验报告

固体超强酸催化剂的制备实验报告 实验目的: 1.了解固体超强酸催化剂的制备方法; 2.掌握固体超强酸催化剂的制备过程中的各种实验技术。 实验原理: 实验步骤: 1.实验器材准备:玻璃烧杯、玻璃棒、滤纸、真空泵、热源、热板、 试剂等; 2.取一定质量的载体样品(如γ-Al2O3),加入适量的水中,搅拌 均匀,得到浆状物; 3.将浆状物加入玻璃烧杯中,经过适当的加热和搅拌,使其形成凝胶; 4.将凝胶转移到热板上,进行干燥,直到凝胶变为粉末状; 5.将得到的固体超强酸催化剂样品放入玻璃烧杯中,加入稀酸溶液进 行带质子处理; 6.进行离子交换或溶胶-凝胶法制备催化剂; 7.将制备好的催化剂样品进行干燥和活化处理; 8.最终得到固体超强酸催化剂样品。 实验结果和数据处理: 根据实验所用的不同催化剂,进行一系列的物理性质和化学性质的测试,并将测试结果进行整理和分析。

实验结论: 通过本实验的制备方案,成功制备了固体超强酸催化剂,并对其进行了一系列的性质测试。结果表明,制备的催化剂具有良好的酸性和催化活性。 实验评价: 本实验通过实际操作和测试,有效地达到了实验目的和预期结果,实验过程中技术操作规范,结果可靠准确。 存在的问题和改进方案: 本次实验中,制备固体超强酸催化剂的过程中,可能存在一些操作和实验条件上的问题,导致一些实验结果的准确性有待进一步改进和提高。可以尝试改进操作步骤和实验条件,优化制备过程,提高催化剂的质量和效果。 实验感想: 通过本次实验,我对固体超强酸催化剂的制备方法和技术有了更深入的了解,实践了实验技术和操作技能。同时,我对催化剂的性质和应用有了更全面的认识,为今后的科研工作和学习打下了基础。

工业催化剂的制造方法

工业催化剂的制造方法 一、物理法制备催化剂: 物理法制备催化剂主要是通过物理方法将催化剂的活性组分载在载体上,常见的物理法制备催化剂的方法有: 1.吸附法:将活性组分通过吸附作用附着在载体表面上,常用的载体 有活性炭、硅胶等。这种方法简单易行,但活性组分容易脱落,催化剂的 活性和稳定性较差。 2.离子交换法:将带正或负电荷的活性组分通过离子交换作用固定在 载体上,常用的载体有氧化铝、硅胶等。这种方法制备的催化剂活性高、 稳定性好,但生产成本较高。 3.沉淀法:将活性组分通过溶液浸渍或浸渍法在载体上形成固体颗粒,然后经过干燥、煅烧等步骤得到催化剂。这种方法制备的催化剂具有较好 的活性和选择性,但颗粒尺寸大小不均匀。 二、化学法制备催化剂: 化学法制备催化剂是指通过化学反应合成催化剂的方法,常见的化学 法制备催化剂的方法有: 1.沉淀法:通过溶液中的沉淀反应得到催化剂的前驱体,然后通过进 一步处理得到催化剂。这种方法制备的催化剂纯度高,结构稳定,但制备 过程复杂,需要控制多个参数。 2.水热合成法:利用高温高压的水热条件下,将催化剂的前驱体和其 它添加剂反应生成催化剂。这种方法可以得到具有特殊结构和性能的催化剂,适用于制备金属氧化物等催化剂。

3.溶胶-凝胶法:将催化剂的前驱物通过溶解、水解和凝胶化等步骤制备成溶胶-凝胶体系,然后经过干燥和煅烧等步骤得到催化剂。这种方法制备的催化剂纯度高,结构可控,但制备过程较长。 综上所述,工业催化剂的制备方法包括物理法和化学法。物理法主要是通过物理方法将活性组分载在载体上;化学法主要是通过化学反应合成催化剂。不同的制备方法适用于不同类型的催化剂,制备过程中需要控制多个参数以获得高活性和选择性的催化剂。

催化剂制备方法大全

催化剂制备方法大全

催 化 剂 的 制 备 方 法 与 成 型 技 术 总 结 应用化学系1202班 王宏颖 2012080201

本法是借晶化导向剂(晶种)引导非晶型沉淀转化为晶型沉淀的快速有效方法。举例:以廉价易得的水玻璃为原料的高硅酸钠型分子筛, 包括丝光沸石、Y型、X型分子筛。 3、共混合法 混合法是将一定比例的各组分配成浆料后成型干燥,再经活化处理即可。如合成气制甲醇用的催化剂就是将氧化锌和氧化铬放在一起混合均匀(适当加入铬酐的水溶液和少许石墨)然后送入压片机制成圆柱形,在100 o C烘2h即可。 4、热分解法 硝酸盐、碳酸盐、甲酸盐、草酸盐或乙酸盐。 5、沥滤法 制备骨架金属催化剂的方法,Raney 镍、铜、钴、铁等。 6、热熔融法 借高温条件将催化剂的各个组分熔合成为均匀分布的混合体、氧化物固体溶液或合金固体溶液,以制取特殊性能的催化剂。一些需要高温熔炼的催化剂都用这种方法。主要用于氨合成熔铁催化剂、费-托合成催化剂、兰尼骨架催化剂等的制备。 熔炼温度、环境气氛、冷却速度或退火温度对产品质量都有影响。固体溶液必须在高温下才能形成,熔炼温度显得特别重要。提高熔炼温度,还能降低熔浆的粘度,加快组分间的扩散。采用快速冷却工艺,让熔浆在短时间内迅速淬冷,一方面可以防止分步结晶,维持既得的均匀性;另一方面可以产生内应力,得到晶粒细小的产品。退火温度对合金的相组成影响较大, 例如,在Ni-Al 合金中NiAl 3和Ni 2 Al 3 的组成与退火温度有关,提高温度会增加Ni 2 Al 3 的含量。沥 滤(溶出)Ni-Al合金中的Al组分时,碱液的浓度、浸溶时间、浸溶温度对骨架镍的粒子大小、孔结构、比表面、催化活性均有影响。如:合成氨催化剂Fe-K2O-Al2O3;用磁铁矿Fe3O4、KNO3和Al2O3高温熔融而得。 7、电解法 用于甲醇氧化脱氢制甲醛的银催化剂,通常用电解法制备。该法以纯银为阳极和阴极,硝酸银为电解液,在一定电流密度下电解,银粒在阴极析出,经洗涤、干燥和活化后即可使用。 8、离子交换法 此法用离子交换剂作载体,以反离子的形式引入活性组分,制备高分散、大表面的负载型金属或金属离子催化剂,尤其适用于低含量、高利用率的贵金属催化剂制备,也是均相催化剂多相化和沸石分子筛改性的常用方法。如:NaY

催化剂制备方法大全

催化剂制备方法简介 1、催化剂制备常规方法 (1)浸渍法 a过量浸渍法 b等量浸渍法(多次浸渍以防止竞争吸附) (2)沉淀法(制氧化物或复合氧化物)(注意加料顺序:正加法或倒加法,沉淀剂加到盐溶液为正,反之为倒加) a单组分沉淀法 b多组分共沉淀法 c均匀沉淀法(沉淀剂:尿素) d超均匀沉淀法 (NH4HCO3和NH4OH组成的缓冲溶液pH=9) e浸渍沉淀法 浸渍沉淀法是在浸渍法的基础上辅以均匀沉淀法发展起来的,即在浸渍液中预先配入沉淀剂母体,待浸渍单元操作完成后,加热升温使待沉淀组分沉积在载体表面上。此法,可以用来制备比浸渍法分布更加均匀的金属或金属氧化物负载型催化剂。 f导晶沉淀法 本法是借晶化导向剂(晶种)引导非晶型沉淀转化为晶型沉淀的快速有效方法。举例:以廉价易得的水玻璃为原料的高硅酸钠型分子筛,包括丝光沸石、Y型、X型分子筛。 (3)共混合法 混合法是将一定比例的各组分配成浆料后成型干燥,再经活化处理即可。如合成气制甲醇用的催化剂就是将氧化锌和氧化铬放在一起混合均匀(适当加入铬酐的水溶液和少许石墨)然后送入压片机制成圆柱形,在100 o C烘2h即可。 (4)热分解法 硝酸盐、碳酸盐、甲酸盐、草酸盐或乙酸盐。 (5)沥滤法 制备骨架金属催化剂的方法,Raney 镍、铜、钴、铁等。 (6)热熔融法 合成氨催化剂Fe-K2O-Al2O3;用磁铁矿Fe3O4、KNO3和Al2O3高温熔融而得。 (7)电解法 用于甲醇氧化脱氢制甲醛的银催化剂,通常用电解法制备。该法以纯银为阳极和阴极,硝酸银为电解液,在一定电流密度下电解,银粒在阴极析出,经

洗涤、干燥和活化后即可使用。 (8)离子交换法 NaY 制HY (9)滚涂法和喷涂法 (10)均相络合催化剂的固载化 (11)金属还原法 (12)微波法 (13)燃烧法(高温自蔓延合成法) 常用尿素作为燃烧机 (14)共沸蒸馏法 通过醇和水的共沸,改变沉淀的形貌、孔结构。 2、催化剂制备新技术 (1)溶胶-凝胶法(水溶液Sol-gel 法和醇盐Sol-gel 法) 金属醇盐 醇 水水解聚合胶溶剂解胶陈化溶胶 a 胶体凝胶法(胶溶法) 胶体凝胶法是通过金属盐或醇盐完全水解后产生无机水合金属氧化物,水解产物与胶溶剂(酸或碱)作用形成溶胶,这种溶胶转化成凝胶是胶粒聚集在一起构成网络,胶粒间的相互作用力是静电力(包括氢键)和范德华力。 b 聚合凝胶法(分子聚合法) 聚合凝胶法通过金属醇盐控制水解,在金属上引入OH 基,这些溶胶转化成凝胶时,在介质中继续缩合,靠化学键形成氧化物网络。 两种方法的区别在于加入水量的不同, 注意事项:1)水的加入量;2)醇的加入量;3)水解温度;4)胶溶剂加入量 (2)超临界技术 a 气凝胶催化剂的制备(超临界干燥) b 超临界条件下的催化反应 能够改进反应的传质、传热性能,改进产物的分离过程 c 用于因结焦、积垢和中毒而失活催化剂的再生。 具有温度低、不发生局部过热现象的特性,从而有效地防止催化剂的烧结失活。 (3)纳米技术 a 固相合成法 1)物理粉碎法(又称为机械研磨法或机械合金化法) 采用超细磨制备超微粒,很难使粒径小于100 nm 。

碳基固体酸催化剂

碳基固体酸催化剂 介绍 碳基固体酸催化剂是一种新型的催化剂,具有广泛的应用前景。本文将深入探讨碳基固体酸催化剂的特性、合成方法以及在化学反应中的应用。 特性 碳基固体酸催化剂具有以下特性: 1. 高酸性:碳基固体酸催化剂具有较强的酸性,能够有效催化多种反应。 2. 高活性:碳基固体酸催化剂具有高活性,能够在较低温度下实现高效催化。 3. 可重复使用:碳基固体酸催化剂可通过再生使用,降低催化剂成本,并减少环境污染。 合成方法 碳化合物热分解法 碳化合物热分解法是一种常用的合成碳基固体酸催化剂的方法。具体步骤如下: 1. 将碳化合物(如硫酸铵、糖等)放入高温炉中,在惰性气氛下进行热分解反应。 2. 控制反应温度和时间,使得碳化合物分解生成碳基固体酸催化剂。 3. 经过冷却、分离等工艺步骤,得到纯净的碳基固体酸催化剂。 炭负载法 炭负载法是另一种合成碳基固体酸催化剂的方法。具体步骤如下: 1. 将具有酸性的活性物质(如磷酸、磺酸等)溶解或嵌入到炭负载物中。 2. 通过焙烧、活化等步骤,使得酸性物质充分分散在炭负载物的表面上。 3. 经过表面酸性处理,得到具有高酸性的碳基固体酸催化剂。 应用 碳基固体酸催化剂在多种化学反应中具有广泛的应用。 ### 酯化反应碳基固体酸催化剂在酯化反应中表现出色,能够高效催化酸醇反应生成酯。其优势包括: -

较低的反应温度和反应时间。 - 高产率和高选择性。 - 催化剂可重复使用,降低成本。 脱水反应 碳基固体酸催化剂在脱水反应中发挥重要作用,可实现醇、酸等化合物的脱水反应。其特点包括: - 高活性和高酸性。 - 容易与底物反应,生成相应的脱水产物。 - 催化剂具有较高的稳定性,可重复使用。 异构化反应 碳基固体酸催化剂在异构化反应中具有显著的催化效果,可用于合成烯烃等化合物。其优势包括: - 高选择性,能够选择性地合成目标产物。 - 可调控催化剂的酸性和活性,实现不同反应条件下的异构化反应。 - 催化剂寿命长,可重复使用。 聚合反应 碳基固体酸催化剂在聚合反应中起到重要的催化作用,能够催化单体聚合生成高分子。其特点包括: - 高催化活性,能够有效引发聚合反应。 - 可调控催化剂的酸性和活性,实现不同聚合反应的控制。 - 催化剂具有较高的稳定性,可多次使用。 结论 碳基固体酸催化剂具有酸性强、活性高、可重复使用等特点,具有广泛的应用前景。通过碳化合物热分解法和炭负载法等合成方法可以制备碳基固体酸催化剂。在酯化、脱水、异构化和聚合等化学反应中,碳基固体酸催化剂表现出色,具有高效催化和可重复使用的优势。未来,随着对碳基固体酸催化剂的研究不断深入,其应用领域将得到进一步拓展。

钨酸盐固体酸催化剂的制备及其性能研究

钨酸盐固体酸催化剂的制备及其性能研究 近年来,随着环境污染和新能源技术的快速发展,固体酸催化剂的研究已成为 热门话题之一。其中,钨酸盐固体酸催化剂因其优异的催化性能和热稳定性备受关注。本文将探讨钨酸盐固体酸催化剂的制备及其性能研究。 一、钨酸盐催化剂的制备 1.1 钨酸盐制备方法 目前制备钨酸盐的方法大致可以分为两类,一类是凝胶法,另一类是水热合成法。 凝胶法是将钨酸盐的前体物质,如钨酸钠或钨酸铵与表面活性剂、聚合物等混 合后在适当的温度下加入沉淀剂,制得具有明显晶须结构的凝胶状钨酸盐前驱体,最后用高温煅烧得到钨酸盐。 水热合成法是将钨代硅酸盐前驱物、稳定剂、胶凝剂等混合后,通过水热反应 制备得到钨酸盐。此方法反应时间短,反应成本低,且得到的钨酸盐颗粒尺寸较小、比表面积较大,故独具优势。 1.2 钨酸盐制备的影响因素 在制备钨酸盐的过程中,影响其性能的因素有很多,包括温度、pH值、前驱 物比例及煅烧温度等。研究表明,温度、pH值是制备钨酸盐的主控因素,前驱物 比例和煅烧温度对钨酸盐的形貌和晶相有一定的影响。 二、钨酸盐固体酸催化剂的性质研究 2.1 钨酸盐催化机理 钨酸盐催化剂的催化机理复杂,它不仅有像普通固体酸催化剂那样的质子酸位,还有具有一定亲电性的氧空位。据研究发现,钨酸盐催化剂常呈现出一定的Lewis

酸催化特性,其活性位主要由钨酸盐中非晶态或表面的部分构成。这些异位原子活性位的引入使得钨酸盐具有更多的反应途径,从而提高了催化效率。 2.2 钨酸盐催化剂的应用 钨酸盐催化剂可以应用于生产乙烯、二甲醚、n-十二烷、苯乙烯等重要化工原料。此外,其还可用于生产高附加值的特殊化学品,如塑料材料、电子材料等。 三、结论 综上所述,钨酸盐固体酸催化剂因其优异的催化性能和热稳定性而备受关注。制备钨酸盐可以采用凝胶法和水热合成法。制备过程中的温度、pH值、前驱物比例及煅烧温度等因素对其催化性能有着重要的影响。钨酸盐催化剂的催化机理十分复杂,既有质子酸位,也有氧空位,常呈现出一定的Lewis酸催化特性。其应用范围广泛,可以应用于生产乙烯、二甲醚、n-十二烷、苯乙烯、塑料材料、电子材料等。展望未来,钨酸盐固体酸催化剂的研究必将在化学工业领域发挥更为重要的作用。

(2021年整理)催化剂制备方法大全

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催化剂制备方法简介 1、催化剂制备常规方法 (1)浸渍法 a过量浸渍法 b等量浸渍法(多次浸渍以防止竞争吸附) (2)沉淀法(制氧化物或复合氧化物)(注意加料顺序:正加法或倒加法,沉淀剂加 到盐溶液为正,反之为倒加) a单组分沉淀法 b多组分共沉淀法 c均匀沉淀法(沉淀剂:尿素) d超均匀沉淀法 (NH4HCO3和NH4OH组成的缓冲溶液pH=9) e浸渍沉淀法 浸渍沉淀法是在浸渍法的基础上辅以均匀沉淀法发展起来的,即在浸渍液中预先配入沉淀剂母体,待浸渍单元操作完成后,加热升温使待沉淀组分沉积在载体表面上。此法,可以用来制备比浸渍法分布更加均匀的金属或金属氧化物负载型催化剂。 f导晶沉淀法 本法是借晶化导向剂(晶种)引导非晶型沉淀转化为晶型沉淀的快速有效方法。举例:以廉价易得的水玻璃为原料的高硅酸钠型分子筛,包括丝光沸石、Y 型、X型分子筛。 (3)共混合法

混合法是将一定比例的各组分配成浆料后成型干燥,再经活化处理即可.如合成气制甲醇用的催化剂就是将氧化锌和氧化铬放在一起混合均匀(适当加入铬酐的水溶液和少许石墨)然后送入压片机制成圆柱形,在100 o C烘2h即可。 (4)热分解法 硝酸盐、碳酸盐、甲酸盐、草酸盐或乙酸盐。 (5)沥滤法 制备骨架金属催化剂的方法,Raney 镍、铜、钴、铁等. (6)热熔融法 合成氨催化剂Fe—K2O—Al2O3;用磁铁矿Fe3O4、KNO3和Al2O3高温熔融而得.(7)电解法 用于甲醇氧化脱氢制甲醛的银催化剂,通常用电解法制备。该法以纯银为阳极和阴极,硝酸银为电解液,在一定电流密度下电解,银粒在阴极析出,经洗涤、干燥和活化后即可使用。 (8)离子交换法 NaY制HY (9)滚涂法和喷涂法 (10)均相络合催化剂的固载化 (11)金属还原法 (12)微波法 (13)燃烧法(高温自蔓延合成法) 常用尿素作为燃烧机

固体酸催化剂的制备

固体酸催化剂的制备 作者:曹秀云曾秋莲吴礼 来源:《硅谷》2012年第21期 摘要:主要讨论利用电厂的废气物粉煤灰、硫酸厂的副产物硫酸亚铁和氧氯化锆来制备固体酸催化剂。通过改变催化剂的制备工艺制备一系列的固体酸催化剂,并检测其对于顺丁烯二酸二丁酯、顺丁烯二酸二异辛酯的合成反应及缩醛收率的的催化性能。用硫酸钡重量法测定固体酸的硫含量,探讨不同的组分、硫酸浸渍浓度及焙烧温度对上述反应的催化性能的变化规律及硫含量的影响规律。 关键词:粉煤灰;固体酸催化剂;硫含量;酯化率 中图分类号:TQ426 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)1110145-02 0前言 许多化学反应是需要催化剂的,酸催化又是很重要的一类催化反应。酸催化反应和酸催化剂在烃类裂解、重整、异构等石油炼制以及包括烯烃水合、芳烃烷基化、醚化及酯化等石油化工在内的一系列重要工业的基础。每年都有价值超过一万亿美元的产品是借助于人造催化剂制造出来的[1]。酸催化剂本身常常就是有着很高腐蚀性或毒性,会腐蚀储存和清理它们的容器,同时在运输和使用过程中存在不安全因素。此外,由于在这些酸中还混有试剂,将反应产物从液体中分离出来常常是一件十分困难的事并且是一个耗能的过程。因此,人們正在研究开发用固体酸代替液体酸的环境友好催化剂。 固体超强酸是指酸性比100%硫酸更强的固体酸,它具有极强的催化活性,对有机化合物的正离子化能力强,在普通条件下能使有机物反应,甚至能使对离子反应几乎无活性的饱和烃亦可在室温下反应[2]。固体超强酸与传统的催化剂(如硫酸)相比具有以下的优点: 1)催化效率高、用量少、副反应少。 2)可在高温下使用,可重复使用,催化剂与产物分离简单。 3)无腐蚀性,不污染环境。 4)制备方法简单,可用一般的金属盐类制备。 1实验 1.1固体超强酸的制备

固体超强酸系列催化剂制备

.专业整理 . 1.稀土固体超强酸 S2 O82- / Sb 2 O3 / La 3+催化剂制备: 将 8g SbC13溶于 40mL 乙醇和 20mL 苯的混合液中,搅拌充分溶解后得透明锑醇液, 再向溶液中加入 10mL 异丙醇,使醇化反应进行得更彻底,然后加入少量阴离子表面活性剂,并滴加氨水,使之发生水解反应,得到胶状沉淀,低温陈化 12h 左右,多次洗涤至无 Cl-检 出。滤饼于 110 ℃烘干后,研磨过 100 目筛。搅拌下将 Sb2 O3浸渍在一定浓度的 (NH 4 )2 S2O8溶液中 lh ,用量为每克 Sb2O3用15mL(NH 4)2S2O8溶液,抽滤,烘干,置于马弗炉中焙烧,得S2 O82- / Sb203催化剂。将Sb2O3浸渍在一定浓度的 (NH 4 )2S2 O8和 一定浓度的 La(NO 3)3的混合液 1h ,抽滤、烘干置于马弗炉在不同的温度和时间下焙 烧,得一系列 S2O82- / Sb2 O3 / La3+固体超强酸催化剂,置于干燥器中备用。以代号表 示不同制备条件下所得催化剂。 参考文献:稀土固体超强酸 S2O82- / Sb 2O3 / La 3+的制备及催化性能研究 舒华1,连亨池2,闫鹏2,吴文胜2,郭海福2 (1 .铜仁学院生化系,贵州铜仁554300;2.肇庆学院化学化工学院,广东肇庆526061) 稀土, 2008.12 ( 29卷第 6期) 2.稀土固体超强酸 SO42-/ TiO 2-La 2 O3制备: 将一定量-13+溶液,再按一定量比 2 03 溶于浓度为 3.0 m ol ·L的稀盐酸中,配成 La La 量取 TiC14与La3+溶液混合,用NH 4· H 0[w(NH 3 )=12 %]水解至溶液呈碱性,控制 pH 值在 8~ 9,沉淀完全,静置 24 h 后进行抽滤,并用蒸馏水不断洗涤至沉淀无Cl-存在 (用 -1 0.1 mol ·L的 AgNO 3 检验 ),于 105℃烘干后研细.再将该粉末浸泡于浓度为0.8 mol ·L-1的稀 H2SO4中24 h ,然后抽滤,放入干燥箱中在 110℃烘干,于一定的温度下焙 烧活化 3 h ,冷却后置于干燥器中备用。

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