影响沉淀法制备催化剂的因素..
- 格式:ppt
- 大小:1.14 MB
- 文档页数:35
工业催化1.什么是催化剂?催化剂是一种能够改变一个化学反应的反应速度,却不改变化学反应热力学平衡位置,本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质。
2.什么是催化反应?涉及催化剂的反应3.催化作用有哪些基本特征1)催化剂只能加速热力学上可以进行的反应,而不能加速热力学上无法进行的反应2)只能加速反应趋于平衡,不能改变平衡的位置,只能加速热力学上可以进行的反应3)对加速反应具有选择性 4)催化剂的寿命4.催化剂为什么不会改变化学平衡的位置?化学平衡是由热力学决定的,∆G0=—RT1nKP ,其中KP为反应的平衡常数,∆G0是产物与反应物的标准自由焓之差,是状态函数,只决定于过程的始终态,而与过程无关,催化剂的存在不影响∆G0值,它只能加速达到平衡所需的时间,而不能移动平衡点。
5.催化剂为什么能加快反应速度?催化剂能降低反应的活化能6.按使用条件下的物态催化剂可分为几类,各是什么?酸碱催化剂,非纳米分子筛催化剂,金属催化剂,金属氧化物和硫化物催化剂,络合催化剂,7.催化剂的组成包括哪几部分?活性组分,助催化剂,载体8.吸附和催化有什么关系催化的前提是发生吸附,气—固相催化反应中,至少有一种反应物要吸附在催化剂的表面上。
吸附键的强度要适当,吸附的过强或过弱都不利于下一步化学反应的进行。
如果催化剂对反应物吸附过强,往往形成较稳定的表面络合物;吸附过弱,反应物分子活化不够,不利于反应。
9.物理吸附与化学吸附有什么区别。
物理吸附化学吸附吸附力范德华力化学键力吸附层单层或多层单层选择性无有热效应较小,近于液化热较大,近于化学反应热吸附速度较快,不受温度影响,不需活化能; 较慢,温度升高,速度加快,需要活化能a.物理吸附是表面质点和吸附分子之间的分子力而引起的。
具体地是由永久偶极、诱导偶极、色散力等三种范德华引力。
物理吸附就好像蒸汽的液化只是液化发生在固体表面上罢了。
分子在发生物理吸附后分子没有发生显著变化。
b.化学吸附是在催化剂表面质点吸附分子间的化学作用力而引起的,如同化学反应一样,而两者之间发生电子转移并形成离子型,共价型,自由基型,络合型等新的化学键。
沉淀法、浸渍法制备催化剂沉淀法(Deposition-precipitation,简称DP法)是将金属氧化物载体加入到HAuCl4的水溶液中形成悬浮液,在充分搅拌的条件下,控制一定的温度和pH值,使之沉积在载体表面上,随后进行过滤、洗涤、干燥、焙烧等处理,得到负载金催化剂。
对于制备高活性的纳米金催化剂,该方法是广泛使用并且比较有效的方法之一。
该方法的关键是控制合适的pH值,从而可以得到活性组分均匀分散、粒度较小、活性较高的纳米金催化剂。
通常认为,控制反应液浓度10mol/L,最佳pH值范围7~8,反应温度323~363K,氯金酸的水溶液就会选择性的以氢氧化金的形式沉积在载体表面,而尽可能少的在液相中沉淀。
通常,采用DP法制备纳米金催化剂最合适的载体是等电点在6~9之间的氧化物,如TiO2 (IEP=6),CeO2 (IEP=6.75),ZrO2 (IEP=6.7),Fe2O3 (IEP=6.5~6.9)和Al2O3 (IEP=8~9)等。
该法的优点在于活性组分全部保留在载体表面,提高了活性组分的利用率;得到的催化剂金颗粒尺寸分布比较均匀。
该法对于制备低负载量金催化剂非常有效,但是要求载体有较高的比表面积(至少50m/g),而且不适用于等电点小于5的金属氧化物和活性炭载体。
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。
具体可以分为共沉淀、均匀沉淀和分步沉淀等方法。
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。
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、介质的pH值以及其他条件必须同时满足各个组分一起沉淀的要求。
2.2、均匀沉淀法它不是把沉淀剂直接加到待沉淀的溶液中,也不是加沉淀剂后立即产生沉淀反应,而是首先使沉淀的溶液与沉淀剂母体充分混合,造成一个均匀的体系,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方式,创造形成沉淀的条件,使沉淀作用缓慢地进行。
沉淀法制备催化剂摘要:本文主要阐述了固体催化剂制备方法最常用的沉淀法。
分别简介了沉淀法发展中出现的单组份沉淀法、多组分沉淀法、均匀沉淀、超均匀沉淀、浸渍沉淀法和导晶沉淀法。
对各种方法进行了简要介绍及对比,其中着重介绍了共沉淀法的改进研究,最后对沉淀法的发展进行总结。
关键词:固体催化剂沉淀法工艺影响因素前言对大多数固体催化剂来说,通常都是将金属细小颗粒,负载于氧化铝、氧化硅或其他物质载体上而形成负载型催化剂,也有负载型的金属氧化物催化剂,还有先制成氧化物,然后用硫化氢或其他硫化物处理使之转化为硫化物催化剂。
这些过程可用多种方法实现,一般说来,以沉淀操作作为关键步骤的制造方法称沉淀法。
沉淀法是制备固体催化剂最常用的方法之一,沉淀法开始阶段总要先将两种或更多种溶液或固体物质的悬浮液加以混合,有时也是用简单的非沉淀的干法混合,导致沉淀。
接着进行过滤、洗涤、干燥、成型与焙烧等工艺。
而采用焙烧等高温处理时,会产生热扩散和固态反应,使各物种之间密切接触,催化剂才能分布更均匀。
沉淀法的优点是,可以使各种催化剂组分打到分子分布的均匀混合,而且最后的形状和尺寸不受载体形状的限制,还可以有效地控制孔径的大小和分布。
缺点是当两种或两种以上金属化合物同时存在时,由于沉淀速率和次序的差异,会影响固体的最终结构,重现性较差。
1沉淀法的类型随着催化实践的发展,沉淀的方法已由单组份沉淀法发展到多组分共沉淀法,并且产生均匀沉淀、超均匀沉淀、浸渍沉淀法和导晶沉淀法等,使沉淀法更趋完善。
1.1单组份沉淀法本法是通过沉淀与一种待沉淀组分溶液作用以制备单一组分沉淀物的方法,是催化剂制备中最常用的方法之一。
由于沉淀物质只含一个组分,操作不太困难,再与机械混合或其他操作单元相配合,既可用来制备非贵金属单组份催化剂或载体,又可用来制备多组分催化剂。
1.2多组分共沉淀法(共沉淀法)共沉淀法是将催化剂所需的两个或两个以上组分同时沉淀的一种方法。
其特点是一次可以同时获得几个组分,而且各个组分的分布比较均匀。
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。
1、下面哪种催化剂可以催化加氢脱硫反应?(B )A、金属B、金属氧化物C、固体酸D、金属硫化物1、AL2O3是合成氨催化剂中的()A、结构型助剂B、电子型助剂C、主剂D、载体2、固体超强酸指固体的酸强度不大于()A、11.9B、-11.9C、12.9D、-12.93、根据吸附试能曲线,覆盖度()有效变大()D、脱附活化能变大2.负载型金属硫化物的载体不能选择( C )A Y-AL2O3B TiO2c SiO2D ZrO23.在沉淀法制备催化剂过程中,影响沉淀形成的因素不包括(A )。
A 时间;B 温度;C pH值;D 溶液的浓度c4、n型半导体可()加氢反应,p型半导体可以()氧化反应。
A、加速、减速B、减速、减速C、加速、加速D、减速、加速5、XRD是()表征方法的缩写A、X-射线B、红外光谱C、光电子能谱D、扫描电镜7、下面()不是催化剂寿命的影响因素C、耐温稳定性8、据统计()化学工业过程是采用催化过程来实现的D.80%1.催化剂的性能是由其表面原子的配位状态及其相互作用决定的(A )。
A正确B 错误4.K2O流失是合成氨催化剂失活的原因之一(A )。
A 正确B 错误5.催化氧化反应可分为深度氧化反应和适度氧化反应(B )A 正确B 错误6.在催化剂制备流程中烧过程中可以形成固溶体(A )A正确B错误7.BET吸附等温式适用于多分子层的物理吸附(A )A正确B错误8.i-型半导体可以作为裂解反应的催化剂。
( A )A正确B错误9.固化可造成催化剂的失活。
( A )A正确B错误10 羟基合成过程的催化剂获得了诺贝尔化学奖(A )A正确B错误11. 球基合成过程的催化剂获得了诺贝尔化学奖(B )。
A正确B错误12.物理吸附可能是吸热的也可能是放热的。
·( B )A正确B错误13、催化剂的内表面积占其总表面积的95%()A正确B 错误14、HDN是加氢脱金属反应单缩写()A正确B 错误15、硅铝分子筛单基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体。