载体(十二).ppt

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1、固体酸催化剂载体及活性组分的选取固体酸催化剂载体及活性组分的选取（一）载体的选择（二）活性组分的选取（一）载体的选择在负载型固体酸催化剂中，载体作为催化剂的主要成分，对催化剂的活性及其他方面的性质有着十分重要的作用。(l)增加有效表面积，提供合适的孔结构。有效的表面和孔结构(孔径大小及其分布、孔容)是影响催化剂催化反应活性与选择性的重要因素。(2)提高催化剂的热稳定性。活性组分负载于载体上可使活性组分微晶分散，防止其聚集而烧结;(3)提供活性中心。载体具有一定的酸碱结构可提供反应所需要的酸性中心或碱性中心;(4)与活性组分共同作用，形成新的化合物或固熔体，产生新的化合形态及结晶结构，从而引起催

2、化剂活性的变化，载体兼具助催化剂的作用;(5)增加催化剂的抗毒能力。载体还有分解和吸附毒物的作用;(6)提高催化剂的抗破碎强度。载体一般具有一定机械强度，使催化剂颗粒能抗摩擦，承受冲击、受压以及因温度、压力变化和相变产生的各种应力;(7)节省活性组分用量，降低催化剂的生产成本等。因此，在选择催化剂载体时必须使催化剂载体具备以下特性(1)具有能适应某一特定反应的外形；(2)有足够的抗破碎强度;(3)有足够的反应表面和合适的孔结构;(4)有足够的稳定性，包括催化活性与热稳定性;(5)导热、热容量及堆密度适中;(6)不含催化剂中毒物质;(7)原料经济易得，载体制备过程简单。常用的载体主要有两大类:天

3、然矿物质:如浮石、硅藻土、白土、石棉纤维、蒙脱石(膨润土)、海泡石等;人工合成物质:如活性氧化铝、硅胶、硅铝胶、分子筛、活性炭、炭化硅、高分子树脂等。不同载体具有不同性质，适用于不同的反应。1.氧化铝氧化铝是人工合成载体中使用最为广泛的一种，它具有抗破碎强度高，比表面适中，孔径和孔率大小可调等优点。主要类型有。-A12O3、-A12O3、-A12O3等几种，可分为惰性载体、相互作用载体及双功能载体三大类。惰性载体常用低表面-A12O3，它耐高温、耐化学性好、强度高;相互作用载体使用广泛，它能与催化剂活性组分相反应，使活性组分均匀分散;双功能载体兼具上述两类载体功能，一般为-A12O3。以其为载

4、体的催化剂主要采用浸渍法制备。2.活性炭活性炭具有质轻，比表面高、平均孔径大等特点。活性炭不象氧化铝那样，作为载体使用范围有限，可以负载贵金属(如Pt、Pd、Ru、Re、Ir等)、硫化物(如Mns、HgSZnS、CuS、CdS)、卤化物(如碱土金属氯化物等)、无机酸类等。主要用于农药、医药、香料中的加氢或合成，塑料及化纤中的聚酯、聚氨基甲酸酯等的生产及脂环族化合物脱氢制芳环化合物。但活性炭仍存在机械强度低、载体和活性组分间结合不牢固，活性组分易于溶脱等缺点。用活性炭做载体制备负载型催化剂的方法主要有浸渍法、水解浸渍法和化学蒸气沉积法。3二氧化硅及分子筛二氧化硅具有高的比表面(200一800m2

5、/g)，较大的孔径(2一5nm)。由于SiO2在酸性介质中十分稳定，故在酸性条件下性能优于Al2O3，但在碱性介质中对二者皆不利。使用SiO2 作载体时必须考虑温度及压力对载体的影响，当温度为600或600以上时，压力等于或超过1MPa时，SiO2 处于水蒸气一还原气氛中会升华或沉积下来，对催化剂的制备和反应的进行均不利。以SiO2 为载体的负载型催化剂主要采用共沉淀法和浸渍法两种制备方法，主要用于氧化、加氢、脱氢、脱水、水合、聚合及歧化等反应中。4粘土类矿物质粘土是一类具有二维层状结构的硅铝酸盐，它分别由SI一O四面体和Al一O八面体组成的四面体片层(T)和八面体片层(O)相间排列而成。粘土

6、类催化剂主要采用浸渍法、离子交换法等方法制备。重点介绍：凹土 粘土结构 凹土性状凹土性状凹凸棒石粘土外观呈白、灰、浅绿或浅褐凹凸棒石粘土外观呈白、灰、浅绿或浅褐色，硬度为色，硬度为23，具粘、滑感。，具粘、滑感。分子式：分子式：Mg5Si8O20(OH)2(H2O)4.4H2O在电子显微镜下呈清晰的长柱状、毛发状、在电子显微镜下呈清晰的长柱状、毛发状、纤维状，通常呈毛毯状或土状集合体，如纤维状，通常呈毛毯状或土状集合体，如图所示：图所示：1212凹土的形貌（之一）凹土的形貌（之二）凹土的晶体结构凹土的晶体结构凹土良好的催化性能凹土良好的催化性能催化性能催化性能凹土的沸石通道及集合体的微凹土的沸

7、石通道及集合体的微细孔隙结构，非等价阳离子类质同象置换细孔隙结构，非等价阳离子类质同象置换及加热引起的晶体内部和表面产生酸化中及加热引起的晶体内部和表面产生酸化中心和碱化中心，粘土经热处理后所具有的心和碱化中心，粘土经热处理后所具有的较强机械性能和热稳定性，使凹土晶体满较强机械性能和热稳定性，使凹土晶体满足催化反应所需的微孔和表面特征，因此足催化反应所需的微孔和表面特征，因此凹土自身可作为催化剂，如用于丁烯解聚凹土自身可作为催化剂，如用于丁烯解聚和异构化，制备各种分子筛的催化剂等方和异构化，制备各种分子筛的催化剂等方面。同时也可以作为催化剂载体，广泛应面。同时也可以作为催化剂载体，广泛应用于脱重金属离子、脱沥青、脱硫、脱硝用于脱重金属离子、脱沥青、脱硫、脱硝等。另外凹土价格便宜（等。另外凹土价格便宜（4040元元/吨）。吨）。