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什么是催化劑載體及作用
時(shí)間:2020-04-27 作者:

催化劑載體是固體催化劑特有部分,是催化劑活性成分的分散劑、黏合物、負(fù)載體,有時(shí)還擔(dān)當(dāng)共催化劑或助催化劑的角色。催化劑載體又稱擔(dān)體(support),是負(fù)載型催化劑的組成之一。通常為多孔物質(zhì),具有一定的比表面積,常把催化劑的活性組分附載其上面,載體主要用于支持活性組分,使催化劑具有特定的物理性狀,而載體本身一般并不具有催化活性。在組分催化劑組分中含量較大。

催化劑載體的要求:
1、可以稀釋活性組分的密度特別是貴金屬
2、可以制備成一定形狀
3、可以一定程度上避免活性組分之間的燒結(jié)
4、可以抗毒
5、可以與活性組分之間存在相互作用,與主催化劑一同起作用。

催化劑載體載體的作用
1、降低催化劑成本
2、提高催化劑機(jī)械強(qiáng)度
3、提高催化劑熱穩(wěn)定性
4、增加催化劑的活性和選擇性
5、延長(zhǎng)催化劑壽命

幾種主要載體介紹
1、活性氧化鋁:工業(yè)催化劑用得最多的載體。價(jià)格便宜,耐熱性高,活性組分的親和性很好。
2、硅膠:化學(xué)成分為SiO2。通常由水玻璃(Na2SiO3)酸化制取。水玻璃與酸作用后生成硅酸;硅酸聚合、縮合,形成結(jié)構(gòu)不確定的聚合物。
SiO2是用得較多的載體,但在工業(yè)上的應(yīng)用少于Al2O3,這是因?yàn)橹苽淅щy,與活性組分的親和力弱,水蒸氣共存下易燒結(jié)等缺點(diǎn)。
3、硅藻土:自然SiO2。含少量的金屬氧化物及有機(jī)物,其孔結(jié)構(gòu)和比表面隨產(chǎn)地而變。使用前要用酸處理,一是為了提高SiO2的含量,增大比表面、比孔容和主要孔半徑;二是為了提高熱穩(wěn)定性,經(jīng)酸處理后,可進(jìn)一步增大比表面。硅藻土主要用于制備固定床催化劑。
4、活性炭:主要成分是C,含有少量H、O、N、S和灰分等。活性炭具有不規(guī)則的石磨結(jié)構(gòu),表面存在羰基、醌基、羥基和羧基等官能團(tuán)?;钚蕴刻攸c(diǎn)是具有發(fā)達(dá)的細(xì)孔和大的表面積,熱穩(wěn)定高。
5、TiO2:具有銳鈦礦、板鈦礦、金紅石三種結(jié)晶形態(tài)。板鈦礦因?yàn)椴环€(wěn)定難以合成;銳鈦礦在較低溫度下生成,相對(duì)密度為3.84,比表面積較大;銳鈦礦在600?1000?C加熱就變成金紅石,金紅石相對(duì)密度4.22,比表面積較小。
6、碳化硅:碳化物系陶瓷的熔點(diǎn)高于2000?C,具有高熱傳導(dǎo)率、高硬度、強(qiáng)耐熱、耐沖擊性,但在氧氣氛中容易被氧化。因此SiC常作為高溫環(huán)境催化劑的載體。
7、分子篩:是結(jié)晶態(tài)的硅酸鹽或硅鋁酸鹽,由硅氧四面體或鋁氧四面體通過(guò)氧橋鍵相連而形成的孔道和空腔體系。具有很高的熱穩(wěn)定性、水熱穩(wěn)定性和耐酸堿性。

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