【技術(shù)】固體催化劑制備—浸制法及沉淀法

【技術(shù)】固體催化劑制備—浸制法及沉淀法

粉體圈

常用的催化劑制備方法

       固體催化劑常用制備方法有浸制法，沉淀法，離子交換法，共混合法，滾涂法和噴涂法及瀝濾法，不同的制備方法，成分、用量相同，但催化劑的性能可能不同。

圖1 固體催化劑的制備方法

浸制法

浸制法工藝

      通常是將和載體浸入可溶性而又易分解的鹽溶液（硝酸鹽，醋酸鹽或銨鹽）中進(jìn)行浸漬，然后干燥和焙燒。由于鹽類的分解和還原，催化劑的活性成分便沉積在載體上。

圖2浸制法包含步驟

浸制法基本原理：

圖3 浸制法基本原理

A 固體孔隙與液體接觸時(shí)，由于表面張力的作用而產(chǎn)生毛細(xì)管壓力，使液體滲透到毛細(xì)管內(nèi)部。

B 活性組分在孔內(nèi)擴(kuò)散及在載體表面吸附。

常用載體

      常用載體有氧化鋁，硅膠，分子篩，活性炭，硅藻土，浮石，活性白土，碳纖維等，根據(jù)實(shí)際反應(yīng)特性選擇。

使用范圍及優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)

      浸制法適用于制備稀有貴金屬催化劑，活性組分含量較低的催化劑以及需要高機(jī)械強(qiáng)度的催化劑。

      載體形狀尺寸已確定且具有合適比表面、孔徑、強(qiáng)度、導(dǎo)熱率；活性組分利用率高，成本低；生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)能大。但焙燒會(huì)產(chǎn)生污染氣體，干燥過程活性組分易遷移。

沉淀法

      沉淀法工藝

       在金屬鹽溶液中加入沉淀劑，生成難溶金屬鹽和金屬水合氧化物，從溶液中沉淀出來，再經(jīng)過老化、過濾、洗滌、干燥、焙燒、成型、活化等工藝指的催化劑或催化劑載體。

圖4 沉淀法示意圖

適用范圍

       廣泛適用于制備高含量的非貴金屬、金屬氧化物、金屬鹽催化劑或催化劑載體（比如負(fù)載型的催化劑載體SiO2、Al2O3是用沉淀法制備的），幾乎所有固體催化劑都有一部分通過沉淀得到。

       非貴金屬單位表面積的活性一般都比貴金屬低，因此在甲烷化、合成氨和合成和合成甲醇等過程中所用的鎳、鐵、銅和鋅催化劑中，都采用高金屬含量(大于20%)，而催化劑中貴金屬含量一般不超過0.2%。

高金屬含量的催化劑制備一般包含沉淀操作，包括如下：

圖5 催化劑制備里的沉淀相關(guān)操作

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