微乳液法制备催化剂
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微乳液法制备碳二选择加氢催化剂的研究
近年来,碳二选择加氢催化剂在化学工业中的应用越来越广泛。
然而,传统的制备方法存在着催化剂活性低、催化反应产物选择性差等问题。
为了解决这些问题,研究人员开始探索新的制备方法。
微乳液法作为一种新兴的催化剂制备方法,具有优异的催化性能和高度可控性。
因此,研究人员将微乳液法引入制备碳二选择加氢催化剂的研究中。
首先,研究人员选择了适宜的表面活性剂和油相溶剂,通过调节它们的浓度和比例,形成了稳定的微乳液体系。
然后,在微乳液中加入金属催化剂前体和还原剂,并进行适当的搅拌和加热。
在反应过程中,催化剂前体逐渐转化为活性金属纳米颗粒,并通过还原剂的作用得到还原。
通过对制备条件的优化,研究人员成功地制备出了具有优异催化性能的碳二选择加氢催化剂。
与传统方法相比,微乳液法制备的催化剂具有更高的催化活性和更好的产物选择性。
这是因为微乳液中的界面活性剂可以形成特殊的结构,提供了更大的比表面积和更好的分散性,使得催化剂的活性位点得到充分利用。
此外,微乳液法还具有操作简便、工艺环境友好等优点。
制备过程中无需使用高温高压反应设备,减少了能源消耗和环境污
染。
同时,微乳液体系的稳定性可以保证催化剂的长期稳定性和重复使用性。
综上所述,微乳液法是一种有效的碳二选择加氢催化剂制备方法。
该方法通过调控微乳液体系的组成和制备条件,可以得到具有优异催化性能的催化剂。
未来,我们可以进一步研究微乳液法的机理和优化方法,以实现更高效、可持续的碳二选择加氢催化剂制备。
反相微乳液法制备负载型Pt基催化剂及其选择加氢活性李锋;宋华;汪淑影;程喜全【期刊名称】《化工进展》【年(卷),期】2011(30)7【摘要】采用反相(W/O)微乳液法制备负载型Pt基催化剂,以间氯硝基苯(m-CNB)选择加氢反应为探针,考察微乳液组成、助表面活性剂和油相种类、还原剂用量及载体种类等制备参数对催化剂活性的影响,并对Pt粒子及催化剂进行TEM 表征。
结果表明:选择十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)/正丁醇/环己烷/H2PtCl6溶液的W/O微乳体系,m(CTAB)∶m(正丁醇)=3∶7,m(CTAB+正丁醇)∶m(环己烷)=3∶7,H2PtCl6溶液含量3.6%,N2H4·H2O用量100μL时制备的Pt/γ-Al2O3催化剂对m-CNB选择加氢活性最高。
TEM分析表明催化剂中Pt粒子均匀分散在载体上。
%A series of Pt-based catalysts were prepared by reverse microemulsion. The effects of synthesis parameters, such as composition of microemulsion, co-surfactant type, oil phase type, reducing agent dosage, and support type on the catalytic activity of Pt-based catalysts were studied by using m-chloronitrobenzene (m-CNB ) selective hydrogenation as a probe reaction. The Pt particle and catalyst were characterized by TEM. The optimum preparation condition for Pt-based catalyst was as follows: microemulsion system of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB ) /n-butarol/cyclohexane/ H2PtCl6 solution with m(CTAB) : m(n-butarol)=3 : 7, m(CTAB+n-butarol) : m(cyclohexane)=3 : 7, H2PtCl6 solution content of 3.6%, and N2H4·H2O dosage of 100 μL. Under thiscondition, the Pt/γ-Al2O3 catalyst exhibited the highest catalytic activity in selective hydrogenation of m-CNB. The result of TEM showed that Pt particles dispersed on the surface of support uniformly.【总页数】5页(P1489-1493)【作者】李锋;宋华;汪淑影;程喜全【作者单位】东北石油大学化学化工学院,黑龙江大庆,163318;东北石油大学化学化工学院,黑龙江大庆,163318;东北石油大学化学化工学院,黑龙江大庆,163318;哈尔滨工业大学化工学院,黑龙江哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】O643.38【相关文献】1.负载型Pd-Pt双金属催化剂中活性组分非均匀型分布研究Ⅰ:不同制备参数对活性组分非均匀分布的影响 [J], 南军;石芳;隋芝宇;于海斌;刘晨光2.负载型Pd-Pt双金属催化剂中活性组分非均匀型分布研究Ⅱ:活性组分非均匀分布对双金属催化剂反应性能的影响 [J], 南军;隋芝宇;石芳;于海斌;刘晨光3.微乳液法制备Pt/Al2O3催化剂及其催化氯代硝基苯选择加氢活性 [J], 宋华;汪淑影;李锋;李瑞峰4.焙烧温度对微乳液法负载铂制备的Pt-S2O28-/ZrO2-Al2O3催化剂异构化性能的影响 [J], 宋华;孙恩浩;李锋;宋华林;石洋5.反相微乳液法制备负载型TiO2光催化剂 [J], 黄静;薛茹君;李丽;张洪流;代新营因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
多相催化原理
——微乳液法制备催化剂
目录
微乳液法原理及方法
所制催化剂的应用困难与展望1
2
3
微乳液简介
微乳液是两种相对不互溶的液体的热力学稳定、各向同性、透明或半透明的分散体系,就微观而言,它是由表面活性剂形成的界面膜所稳定的其中1种或2种液体的液滴所构成,其特点是使不相混溶的油和水两相在表面活性剂和助表面活性剂存在下,
可以形成均匀稳
定的混合物。
微乳液的组成包括表面活性剂、助表面活性剂(通常为醇类)、油(通常为碳氢化合物)和水(或电解质水溶液)。
根据油和水的比例及其微观结构,微乳液有3种基本结构类型:(1)正相(O/W)微乳液,(2)反相(W/O)微乳液,(3)双连续相微乳液
(1)正相(O/W)(2)反相(W/O)(3)双连续相
微乳液作为纳米反应器的原理
以微乳液法制备纳米粒子时,通常采用反相(W/O)微乳体系,其大小可控制在1~100nm之间,该“水滴”尺度小且彼此分离,这种微小的“水滴”可看作是“纳米反应器”或“微反应器”。
并通过增溶不同的反应物而使反应在“水滴”内进行,因而产物的粒径和形状都可调控,此外,当“水滴”内的粒子长到大小接近“水滴”的大小时,表面活性剂分子所形成的膜附着于粒子的表面,阻碍了粒子的聚结,从而提高了粒子稳定性,并阻止其进一步长大。
其中,增溶有反应物A、B 的微乳液,A中含有金属粒子前驱体(多为金属盐),B中含有用来还原/沉淀金属粒子
H2O、NaHB、Na2CO3、水溶前驱体的还原剂/沉淀剂(NH
3
液等)。
反应方法如:a,b。
a. b.
催化剂的制备过程
与传统的浸渍法相比,微乳液法所制备的催化剂具有活性组分粒径可控、尺寸分布较窄和均匀地分布在载体上
等优点。
纳米粒子
微乳液
加入载体破乳离心、干燥焙烧活化催化剂
催化加氢
烯烃+
H 2烷烃Ni 、Pt/Al 2O 3苯+
H 2环己烯Ru-Zn/SiO 2醛+ H 2 醇
Co/SiO 2
●催化加氢
●催化燃烧
(1) 低温催化燃烧
用微乳液法制得的Pt/Al
2O3、CeO2/Al2O3催化剂,其在
CO燃烧时,与传统的催化剂相比,具有较低的燃烧温度和较高的活性。
(2)高温催化燃烧
微乳法合成Pt/Al
2O3可应用于甲苯的燃烧中,能够使
温度降到150℃~160℃;CeO
2-BHA(六酸铝钡)在甲烷的
燃烧过程中,使其起燃温度在400℃左右,且甲烷具有更高的燃烧活性。
●催化加氢
●催化燃烧
●
碳氧化物加氢反应
CO + H 2CH 3OH
Pd/ZrO 2CO 2 + H 2
CH 4 + MeOH 、CO(少量)
CO + CH4、MeOH(少量)
●
催化加氢●
催化燃烧●
碳氧化物加氢反应●光催化反应
(1) 微乳液法制备球形纳米TiO 2/SiO 2复合氧化物,用于降解亚甲基蓝、品红等。
(2) 制备TiO 2/ZSM-5光催化剂,光降解废水中的K 2Cr 2O 7,与普通的TiO2
活性相比具有更高的活性。
微乳液法制备固体催化剂的应用
困难与展望
●微乳液法是作为一个有特定性能的微环境,实现了粒子尺
寸的可控性,选择适当的微乳体系、沉淀条件及后处理条件是微乳液法制备固体催化剂的关键。
●主要问题:多数研究集中在贵金属催化剂上,且产量较低
、成本高、分离困难、回收再利用存在一定难度,同时,该方法制备的粒子多为球形,难以得到不对称颗粒(如针状、盘状、椭球形等)。
在基础理论方面,缺乏系统的对微乳液的形成机理、微型反应器内的反应机理、反应动力学等问题的研究。
●如果能够与其他新型的技术(等离子体、超临界流体等)
联合起来,将会得到一些较好的活性催化剂。
●总之,微乳液法制备固体催化剂是一个既有理论研究意义
又有广阔应用前景,同时又充满挑战的新领域。