《催化剂制备原理课件》9典型工业催化剂制备催化剂制备专利创新实例
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催化剂制备的科学原理
第二十三张 ，课件共二十六张 ，编辑于2022年5月
催化剂成型
催化反应类型 ― ― 反应器类型 ― ― 催化剂形状
形状
尺寸反
应器类型
挤条
d= 1-5mm
固定床反应器球型材料
喷雾干燥
耐磨（D= 10- 100 um）
Granule Bead
l=3-30mm
d= 1-20mm d= 1-5mm
固定床反应器 固定床反应器
第二十张 ，课件共二十六张 ，编辑于2022年5月
1. L酸
B酸中心
– 非质子酸中心 质子酸中心
2. 完全无水的硅酸铝并不呈现活性 3. 酸性最大：AL:Si= 1:1
– HAlSiO4 – [HAlSiO4]n
(1) 酸性随Al2O3含量的变化出现一极大值 (2) 实际使用 AL含量18%～50%
综合考虑：
硅酸铝中：Al3+取代SiO2中的Si4+ ,取正四面体中心位置 ， 这样SiO2-Al2O3 比SiO2 晶格缺一个正电荷
SiO2-Al2O3的酸中心
硅酸铝中的铝是B酸中心
SiO2_Al2O3 的酸中心可以表示如下：
温度上升 ， 两个B酸中心脱一分子水 ， 可以产生
L酸中心
第十九张 ，课件共二十六张 ，编辑于2022年5月
介孔
活性碳的制备 天然物质（木质材料、椰壳） 和合成的有机聚合物材料经热分解、活化（900℃氧化）增加表面积
催化剂成型
催化反应类型 ― ― 反应器类型 ― ― 催化剂形状
形状
尺寸反
应器类型
挤条
d= 1-5mm
固定床反应器球型材料
喷雾干燥
耐磨（D= 10- 100 um）
Granule Bead
l=3-30mm
d= 1-20mm d= 1-5mm
固定床反应器 固定床反应器
第二十张 ，课件共二十六张 ，编辑于2022年5月
1. L酸
B酸中心
– 非质子酸中心 质子酸中心
2. 完全无水的硅酸铝并不呈现活性 3. 酸性最大：AL:Si= 1:1
– HAlSiO4 – [HAlSiO4]n
(1) 酸性随Al2O3含量的变化出现一极大值 (2) 实际使用 AL含量18%～50%
综合考虑：
硅酸铝中：Al3+取代SiO2中的Si4+ ,取正四面体中心位置 ， 这样SiO2-Al2O3 比SiO2 晶格缺一个正电荷
SiO2-Al2O3的酸中心
硅酸铝中的铝是B酸中心
SiO2_Al2O3 的酸中心可以表示如下：
温度上升 ， 两个B酸中心脱一分子水 ， 可以产生
L酸中心
第十九张 ，课件共二十六张 ，编辑于2022年5月
介孔
活性碳的制备 天然物质（木质材料、椰壳） 和合成的有机聚合物材料经热分解、活化（900℃氧化）增加表面积
催化剂导论PPT课件
催化剂工程导论
可编辑课件
1
1. 催化剂定义：
加快化学反应速度，而本身又不参与最 终产物的物质。
2. 催化剂的基本特性
（1）加快化学反应速率，但不进入化学反 应计量
（2）具有选择性
（3）加速热力学上可行反应
（4）改变反应速率，不改变平衡位置
（5）对正方向有效可编，辑课反件 方向也有效
2
3. 多相固体催化剂的化学组成和物理结构 （1）主催化剂 （2）共催化剂 （3）助催化剂 （4）载体
7．下列分子筛中具有β笼的为 B C A. 丝光沸石 B. Ca可A编辑课件 C.NaY
D. ZSM-521
三、依据图1。说明多相催化反应的机理
可编辑课件
22
四、依据图说明酶催化的“锁-钥模型”反应机理。P15
图 2 酶催化的“锁-钥模型”及反应机理示意（S-底物；E-酶催化剂
可编辑课件
23
五、依据图说明甲醛生成的表面反应机理。P156
A. CaA
B. CuX C.KY D. ZSM-5
2．制备骨架镍催化剂应采用： B
A.共沉淀法 B.热熔融法 C.浸渍法
D. 混合法
3.干燥的温度是 B ，焙烧的温度是 D 。
A.500℃ B. 80~200℃
C. 200~300℃
D.≥600℃
可编辑课件
20
可编辑课件
1
1. 催化剂定义：
加快化学反应速度，而本身又不参与最 终产物的物质。
2. 催化剂的基本特性
（1）加快化学反应速率，但不进入化学反 应计量
（2）具有选择性
（3）加速热力学上可行反应
（4）改变反应速率，不改变平衡位置
（5）对正方向有效可编，辑课反件 方向也有效
2
3. 多相固体催化剂的化学组成和物理结构 （1）主催化剂 （2）共催化剂 （3）助催化剂 （4）载体
7．下列分子筛中具有β笼的为 B C A. 丝光沸石 B. Ca可A编辑课件 C.NaY
D. ZSM-521
三、依据图1。说明多相催化反应的机理
可编辑课件
22
四、依据图说明酶催化的“锁-钥模型”反应机理。P15
图 2 酶催化的“锁-钥模型”及反应机理示意（S-底物；E-酶催化剂
可编辑课件
23
五、依据图说明甲醛生成的表面反应机理。P156
A. CaA
B. CuX C.KY D. ZSM-5
2．制备骨架镍催化剂应采用： B
A.共沉淀法 B.热熔融法 C.浸渍法
D. 混合法
3.干燥的温度是 B ，焙烧的温度是 D 。
A.500℃ B. 80~200℃
C. 200~300℃
D.≥600℃
可编辑课件
20
《石油催化催化剂》课件
通过催化剂改变烃类分子的结构和性质， 提高产品质量。
提高经济效益
通过催化剂提高反应效率和选择性，降低 生产成本。
催化剂的性能指标
活性
指催化剂促进化学反 应的能力，通常用单 位时间内生成物的量
来衡量。
选择性
指催化剂对特定反应 路径的偏向性，即特 定产物在总产物中的
比例。
稳定性
指催化剂在多次使用 或长时间使用过程中 保持性能不变的能力
详细描述
在汽油生产过程中，催化剂可以促进烃类物质的分解和重组，生成具有高辛烷值的汽油 成分。同时，催化剂还可以降低汽油中的硫、氮等杂质含量，提高汽油的清洁度，减少 汽车尾气排放对环境的污染。使用催化剂可以显著改善汽油的质量和性能，满足环保要
求和提高燃油效率。
柴油生产中的催化剂应用
要点一
总结词
柴油生产中的催化剂能够改善柴油的燃烧性能和排放质量 ，提高柴油发动机的效率和环保性。
详细描述
重油裂化催化剂主要通过裂解重油分子中的长链烃，将其转化为更小分子量的烃类物质，如汽油、柴油等。这种 转化过程可以降低重油的黏度，提高其流动性，使其更容易运输和加工。重油裂化催化剂的应用可以显著提高石 油的利用效率和经济效益，对于石油工业的发展具有重要意义。
汽油生产中的催化剂应用
总结词
汽油生产中的催化剂能够提高汽油的辛烷值和清洁度，降低汽车尾气排放对环境的影响 。
提高经济效益
通过催化剂提高反应效率和选择性，降低 生产成本。
催化剂的性能指标
活性
指催化剂促进化学反 应的能力，通常用单 位时间内生成物的量
来衡量。
选择性
指催化剂对特定反应 路径的偏向性，即特 定产物在总产物中的
比例。
稳定性
指催化剂在多次使用 或长时间使用过程中 保持性能不变的能力
详细描述
在汽油生产过程中，催化剂可以促进烃类物质的分解和重组，生成具有高辛烷值的汽油 成分。同时，催化剂还可以降低汽油中的硫、氮等杂质含量，提高汽油的清洁度，减少 汽车尾气排放对环境的污染。使用催化剂可以显著改善汽油的质量和性能，满足环保要
求和提高燃油效率。
柴油生产中的催化剂应用
要点一
总结词
柴油生产中的催化剂能够改善柴油的燃烧性能和排放质量 ，提高柴油发动机的效率和环保性。
详细描述
重油裂化催化剂主要通过裂解重油分子中的长链烃，将其转化为更小分子量的烃类物质，如汽油、柴油等。这种 转化过程可以降低重油的黏度，提高其流动性，使其更容易运输和加工。重油裂化催化剂的应用可以显著提高石 油的利用效率和经济效益，对于石油工业的发展具有重要意义。
汽油生产中的催化剂应用
总结词
汽油生产中的催化剂能够提高汽油的辛烷值和清洁度，降低汽车尾气排放对环境的影响 。
《工业催化精品课件》催化三.四
绿色催化过程是指采用环保、低能耗的工艺和技术，实现化学品的生产和使用过程中的绿 色化。这种过程强调资源的有效利用和减少环境污染。
绿色催化过程的实例
例如采用生物催化、光催化、电催化等绿色技术，实现有机物的转化和合成。这些技术具 有低能耗、低排放、高效率等优点，是未来工业催化发展的重要方向。
绿色催化过程的挑战与解决方案
等。
环保领域
均相催化用于处理工业废水、 废气，降低污染物毒性。
制药行业
酶催化用于合成特定药物和生 物制品。
农业领域
酶催化在农药降解和农产品加 工中发挥重要作用。
03
催化剂的种类与特性
催化剂的种类
金属催化剂
利用金属元素作为活性组分，如铂、 钯、镍等，广泛应用于石油化工和汽 车尾气处理等领域。
氧化物催化剂
尽管绿色催化过程具有许多优势，但它们的开发和优化过程需要克服许多技术难题和成本 问题。因此，需要加强科研投入和人才培养，推动绿色催化技术的创新和应用。
工业催化面临的挑战与解决方案
工业催化面临的挑战
随着环保法规的日益严格和市场竞争的加剧，工业催化面临 着越来越多的挑战。例如催化剂活性下降、选择性不高、能 耗和物耗较大等问题。
指催化剂能够加速化学反应的能力，通常用催化活度表示。
指催化剂在反应中能够促进特定化学反应的进行，而不影响其 他反应的能力。
绿色催化过程的实例
例如采用生物催化、光催化、电催化等绿色技术，实现有机物的转化和合成。这些技术具 有低能耗、低排放、高效率等优点，是未来工业催化发展的重要方向。
绿色催化过程的挑战与解决方案
等。
环保领域
均相催化用于处理工业废水、 废气，降低污染物毒性。
制药行业
酶催化用于合成特定药物和生 物制品。
农业领域
酶催化在农药降解和农产品加 工中发挥重要作用。
03
催化剂的种类与特性
催化剂的种类
金属催化剂
利用金属元素作为活性组分，如铂、 钯、镍等，广泛应用于石油化工和汽 车尾气处理等领域。
氧化物催化剂
尽管绿色催化过程具有许多优势，但它们的开发和优化过程需要克服许多技术难题和成本 问题。因此，需要加强科研投入和人才培养，推动绿色催化技术的创新和应用。
工业催化面临的挑战与解决方案
工业催化面临的挑战
随着环保法规的日益严格和市场竞争的加剧，工业催化面临 着越来越多的挑战。例如催化剂活性下降、选择性不高、能 耗和物耗较大等问题。
指催化剂能够加速化学反应的能力，通常用催化活度表示。
指催化剂在反应中能够促进特定化学反应的进行，而不影响其 他反应的能力。
负载型催化剂的制备 ppt课件
21
▪ 多次浸渍法：将浸渍、干燥和焙烧反复进行多次；
采用多次浸渍的原因：
➢ 配制浸渍的金属盐类或化合物的溶解度小，一次浸渍时载体负载 量小，需重复多次浸渍；
➢ 载体的孔容小，一次负载量过多时，易造成活性组分分布不均；
➢ 多组分溶液浸渍时，由于各活性组分在载体上的吸附能力不同， 吸附能力强的组分易富集于孔口，而吸附能力弱的组分则分布在 孔内，也会造成分布不均；
Impregnation can be carried out in diffusional conditions by immersing a water-filled support in the precursor solution (wet impregnation). Before water filling, air can be replaced by a watersoluble gas like ammonia to avoid gas bubbles in the pores. Wet impregnation should be avoided when the interaction between precursor and support is too weak to guarantee the deposition of the former.
22
催化剂的制备方法——浸渍法
▪ 蒸气相浸渍法：借助浸渍化合物的挥发性，以蒸气相的形式将其 负载于载体上；
▪ 多次浸渍法：将浸渍、干燥和焙烧反复进行多次；
采用多次浸渍的原因：
➢ 配制浸渍的金属盐类或化合物的溶解度小，一次浸渍时载体负载 量小，需重复多次浸渍；
➢ 载体的孔容小，一次负载量过多时，易造成活性组分分布不均；
➢ 多组分溶液浸渍时，由于各活性组分在载体上的吸附能力不同， 吸附能力强的组分易富集于孔口，而吸附能力弱的组分则分布在 孔内，也会造成分布不均；
Impregnation can be carried out in diffusional conditions by immersing a water-filled support in the precursor solution (wet impregnation). Before water filling, air can be replaced by a watersoluble gas like ammonia to avoid gas bubbles in the pores. Wet impregnation should be avoided when the interaction between precursor and support is too weak to guarantee the deposition of the former.
22
催化剂的制备方法——浸渍法
▪ 蒸气相浸渍法：借助浸渍化合物的挥发性，以蒸气相的形式将其 负载于载体上；
中科院研究生课件催化原理李增喜
通过沉淀反应将活性组分与载体结合，常用沉淀剂如氨水、氢氧 化物等。
溶胶-凝胶法
通过溶胶-凝胶过程制备催化剂，能够实现活性组分的均匀分散。
热解法
将有机物作为前驱体，在高温下热解制备催化剂，如金属氧化物催 化剂。
催化剂表征技术
01
02
03
物理表征
通过X射线衍射、透射电 镜等手段研究催化剂的晶 体结构、形貌和粒径。
反应机理的研究需要通过实验和理论计算相结 合的方法，确定各个步骤的反应速率和能量变 化。
反应机理的研究有助于深入了解化学反应的本 质和规律，为催化剂设计和优化提供理论依据 。
动力学模型与模拟
动力学模型是描述化学反应动力学的数学模型，通过建立动力学模型可 以模拟化学反应过程并预测反应结果。
动力学模型的建立需要考虑反应机理、反应条件和实验数据等因素，常 用的动力学模型有速率方程模型、微观动力学模型和元胞自动机模型等
电化学催化在能源转换和储存领域具有广泛的应用，如 燃料电池、电解水制氢等。
电化学催化技术的发展对于实现能源的高效利用和推动 可持续发展具有重要意义。
THANKS
感谢观看
制。
金属通常作为催化剂的活性中心 ，通过与反应物配位来改变其电 子结构和化学键的性质，从而加
速反应。
金属催化的反应通常需要在特定 的温度和压力条件下进行，以保
持催化剂的活性和选择性。
溶胶-凝胶法
通过溶胶-凝胶过程制备催化剂，能够实现活性组分的均匀分散。
热解法
将有机物作为前驱体，在高温下热解制备催化剂，如金属氧化物催 化剂。
催化剂表征技术
01
02
03
物理表征
通过X射线衍射、透射电 镜等手段研究催化剂的晶 体结构、形貌和粒径。
反应机理的研究需要通过实验和理论计算相结 合的方法，确定各个步骤的反应速率和能量变 化。
反应机理的研究有助于深入了解化学反应的本 质和规律，为催化剂设计和优化提供理论依据 。
动力学模型与模拟
动力学模型是描述化学反应动力学的数学模型，通过建立动力学模型可 以模拟化学反应过程并预测反应结果。
动力学模型的建立需要考虑反应机理、反应条件和实验数据等因素，常 用的动力学模型有速率方程模型、微观动力学模型和元胞自动机模型等
电化学催化在能源转换和储存领域具有广泛的应用，如 燃料电池、电解水制氢等。
电化学催化技术的发展对于实现能源的高效利用和推动 可持续发展具有重要意义。
THANKS
感谢观看
制。
金属通常作为催化剂的活性中心 ，通过与反应物配位来改变其电 子结构和化学键的性质，从而加
速反应。
金属催化的反应通常需要在特定 的温度和压力条件下进行，以保
持催化剂的活性和选择性。
聚丙烯催化剂培训培训课件
聚丙烯催化剂分类
按照化学结构分类
Ziegler-Natta催化剂、茂金属催 化剂等。
按照催化活性分类
高效催化剂、中效催化剂、低效 催化剂等。
聚丙烯催化剂作用原理
• 聚丙烯催化剂通过配位聚合机理，使丙烯单体在催化剂的作用 下发生聚合反应，生成聚丙烯高分子链。具体过程包括链引发 、链增长、链转移和链终止等步骤。其中，催化剂的活性中心 与丙烯单体发生配位作用，引发聚合反应，随后通过不断加入 丙烯单体使聚合反应持续进行。
聚。
反应条件
02
调整共聚反应的温度、压力，制备出具有不同乙烯含量的共聚
物。
产品性能
03
制备出抗冲击性能优良、透明性好的聚丙烯共聚物，满足不同
领域需求。
案例三
催化剂设计
通过分子设计和合成，制备出具有特殊功能的聚丙烯催化剂。
反应条件
控制聚合反应条件，实现特殊结构聚丙烯的制备。
产品性能
制备出具有导电、导热、阻隔等特殊功能的聚丙烯材料，应用于 电子、包装等领域。
02
CATALOGUE
聚丙烯催化剂制备工艺
原料选择与预处理
01
02
03
催化剂原料
选择高纯度、活性好的氧 化铝、钛化合物等作为催 化剂原料。
助催化剂
选用合适的助催化剂，如 给电子体、内给电子体等 ，调节催化剂性能。
石油化工催化剂及应用ppt课件
• 5.催化剂用量少且不消耗，参加反应后催化 剂会有变化，但变化很微小；
• 6.化学方程式与催化剂量无关，反应速度与 催化剂量成正比；
• 7.催化剂是物体形式的物质 。
第一章 催化剂与催化作用基础知识
（一）催化剂只加速热力学可行的的反应，不能 改变化学平衡
例如下列反应：
AB
当△G＜0时，反应能自发进行，即A能转变成B。而且△G的负 值越大，A转变成B的可能性越大。 当△G＞0时，反应不能自发进行，即A不可能转变成B。相反B 可能转变成A。 当△G=0时，反应达到平衡状态，反应体系中，反应物的浓度 和产物的浓度已不再随时间而变化。
• 因此，在选择或研制催化剂时要充分考虑到操作条件 的影响，并选择适宜的配套装置和工艺流程。此外， 催化剂的价格也是要考虑的。
第一章 催化剂与催化作用基础知识
三、固体催化剂的组成
又称活性组分
主催化剂 催化剂的主要成分
固体催化剂
共催化剂 同时起催化作用，缺一不可
结构型助催化剂
助催化剂
调变型助催化剂
扩散型助催化剂
第一章 催化剂与催化作用基础知识
（一）活性
1
反应速率表示法
rm
dnA mdt
dnP [mol g 1 h1] mdt
rV
dnA Vdt
dnP [mol L1 h1] Vdt
• 6.化学方程式与催化剂量无关，反应速度与 催化剂量成正比；
• 7.催化剂是物体形式的物质 。
第一章 催化剂与催化作用基础知识
（一）催化剂只加速热力学可行的的反应，不能 改变化学平衡
例如下列反应：
AB
当△G＜0时，反应能自发进行，即A能转变成B。而且△G的负 值越大，A转变成B的可能性越大。 当△G＞0时，反应不能自发进行，即A不可能转变成B。相反B 可能转变成A。 当△G=0时，反应达到平衡状态，反应体系中，反应物的浓度 和产物的浓度已不再随时间而变化。
• 因此，在选择或研制催化剂时要充分考虑到操作条件 的影响，并选择适宜的配套装置和工艺流程。此外， 催化剂的价格也是要考虑的。
第一章 催化剂与催化作用基础知识
三、固体催化剂的组成
又称活性组分
主催化剂 催化剂的主要成分
固体催化剂
共催化剂 同时起催化作用，缺一不可
结构型助催化剂
助催化剂
调变型助催化剂
扩散型助催化剂
第一章 催化剂与催化作用基础知识
（一）活性
1
反应速率表示法
rm
dnA mdt
dnP [mol g 1 h1] mdt
rV
dnA Vdt
dnP [mol L1 h1] Vdt
工业催化PPT教学课件
能量
代谢
.
8
自然界催化现象普遍存在（3）
植物的光合作用
CO2+H2O
hν
酶，常温常压
碳水化合物+O2
.
9
自然界催化现象普遍存在（4）
牛吃的是草，产的是奶
.
10
工业界催化无处不在
90%的化工过程与催化有关 —催化是现代化学工业的基础一点不过分
美国GDP中与催化有关占20%，1998年用催化 剂13亿美元，而产品价值达万亿美元，对国民 经济贡献巨大。
化剂后来发展成著名的Raney Ni催化剂； 1902年——Ostwald开发了NH3氧化为NO的工艺（硝酸生产工艺）； 1902年——Sabatier开发了催化加氢工艺，为油脂加氢工业奠定了基
础，Sabatier因此获得1912年的诺贝尔化学奖； 1905年——Ipatieff以白土作催化剂，进行了烃类的转化，包括脱氢、
我国化学工程与技术学科的发展中 里程碑
• 1935年8月我国化工的先驱吴蕴初先 生建成上海天利氮气厂生产出液氨， 吴先生还创办了天厨味精厂（1923）、 天原电化厂（1929）和天盛陶器厂 （1934），以及范旭东在天津创办的 永利碱厂，这些化工原料的生产推动 了我国化学工业的发展
• 合成氨工业的巨大成功推动了化学工 业迅速发展，也带动了一系列化学工 程基础理论工作，如化工热力学、化 学工艺学、工业催化等。氨合成催化 剂的研究与改进已经尝试10万多个配 方，至今仍是催化界研究的方向
催化剂的制备方法 PPT
沉淀剂有：甲酸、草酸、H NO3、HCl、CO2等。
第一节 沉淀法
二、各类沉淀法
（二）共沉淀法（多组分共沉淀法） 共沉淀法：将催化剂所需要的组分同时沉淀的一种方法。 特点：沉淀比例恒定、分布均匀。 【典型催化剂】低压合成甲醇催化剂CuＯ－ＺnＯ－Al2O3的制备 方法：将一定比例的Cu(NO3)2、Zn(NO3)2和Al(NO3)3混合盐溶液与
洗 涤：主要目的使除去沉淀中的杂质；在沉淀操作时，沉淀终点 的控制非常重要，可防止杂质的混入；一方面要检验沉淀是否 完全，另一方面要防止沉淀剂的过量，以免在沉淀中带入外来 离子和其它杂质。
第一节 沉淀法
三、沉淀操作的原理与技术
（三）沉淀的陈化和洗涤 为了尽可能减少或避免杂质的引入，应当采取以下几点措施： ①针对不同类型的沉淀，选用适当的沉淀和陈化条件； ②在沉淀分离后，用适当的洗涤液洗涤； ③必要时进行再沉淀，即将沉淀过滤、洗涤、溶解后，再进行一次 沉淀，再沉淀时由于杂质浓度大为降低，吸附现象可以减轻或避 免。 选择洗涤液体温度时，一般来说，温热的洗涤液容易将沉淀洗净。 因为杂质的吸附随着温度的升高而减少，通过过滤层也较快，还 能防止胶体溶液的形成，但损失较大，所以溶解度很小的非晶形 沉淀，宜用热的溶液洗涤，而溶解度大的晶形沉淀，以冷的洗涤 液洗涤较好。
以研究；另一方面，工业催化剂又不同于绝大 多数以纯化学品为只要存在形态的其他化工产 品，催化剂多数有复杂的化学组成和物理结构， 并因此形成了千差万别的品种系列。
第一节 沉淀法
二、各类沉淀法
（二）共沉淀法（多组分共沉淀法） 共沉淀法：将催化剂所需要的组分同时沉淀的一种方法。 特点：沉淀比例恒定、分布均匀。 【典型催化剂】低压合成甲醇催化剂CuＯ－ＺnＯ－Al2O3的制备 方法：将一定比例的Cu(NO3)2、Zn(NO3)2和Al(NO3)3混合盐溶液与
洗 涤：主要目的使除去沉淀中的杂质；在沉淀操作时，沉淀终点 的控制非常重要，可防止杂质的混入；一方面要检验沉淀是否 完全，另一方面要防止沉淀剂的过量，以免在沉淀中带入外来 离子和其它杂质。
第一节 沉淀法
三、沉淀操作的原理与技术
（三）沉淀的陈化和洗涤 为了尽可能减少或避免杂质的引入，应当采取以下几点措施： ①针对不同类型的沉淀，选用适当的沉淀和陈化条件； ②在沉淀分离后，用适当的洗涤液洗涤； ③必要时进行再沉淀，即将沉淀过滤、洗涤、溶解后，再进行一次 沉淀，再沉淀时由于杂质浓度大为降低，吸附现象可以减轻或避 免。 选择洗涤液体温度时，一般来说，温热的洗涤液容易将沉淀洗净。 因为杂质的吸附随着温度的升高而减少，通过过滤层也较快，还 能防止胶体溶液的形成，但损失较大，所以溶解度很小的非晶形 沉淀，宜用热的溶液洗涤，而溶解度大的晶形沉淀，以冷的洗涤 液洗涤较好。
以研究；另一方面，工业催化剂又不同于绝大 多数以纯化学品为只要存在形态的其他化工产 品，催化剂多数有复杂的化学组成和物理结构， 并因此形成了千差万别的品种系列。
催化剂制备原理-沉淀法
• 沉淀过程
➢ 晶核的生成 — 溶液到达一定的过饱和度，固相生成速率大于固相 溶解速率，〔诱导期后〕瞬间生成大量晶核
晶核生成速率：
N k C C m m 3 ~ 4
单位时间内单位体积溶液中生成的晶核数
S N
K’-扩散-反响窜联过程总速率常数，A-颗粒外表积
➢ 晶核的长大
— 溶质分子在溶液中扩散到晶核外表，并按一定的晶格 定向排列，使晶核长大成为晶体
催化剂制备原理-沉淀法
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沉淀与成胶
• 沉淀：在液相中发生化学反响，生成难溶物质， 并形成新固相从液相中沉降出来的过程。
t
晶核长大的总体积〔V〕与时间〔t〕
t
的关系
沉淀类型
晶核生成速率 = 晶核长大速率：？
晶核生成速率 >> 晶核长大速率：
离子很快聚集成大量晶核，溶液的过饱和度迅速下 降，溶液中没有更多的离子聚集到晶核上，于是晶 核就迅速聚集成细小的无定形颗粒，得到非晶形沉 淀，甚至是胶体 晶核长大速率 >> 晶核生成速率：
催化剂制备的单元操作-沉淀法
在金属盐溶液中参加沉淀剂， 生成难溶金属盐或金属水合氧 化物，从溶液中沉淀出来，再 经老化、过滤、洗涤、枯燥、 焙烧、成型、活化等工序制得 催化剂或催化剂载体
《工业催化精品课件》络合催化
子转移等关键步骤。理论计算还能预测催化剂的性能，为新催化剂的设计提供依据。
05
案例分析
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
某石油公司络合催化裂化工艺优化
总结词
详细描述
通过络合催化技术，优化石油公司裂化工艺， 提高产品收率和质量。
某石油公司采用络合催化裂化工艺，将重质 油转化为轻质油，提高了产品的收率和质量。 通过优化络合剂的配比和反应条件，降低了 副反应的发生，减少了环境污染。
络合催化反应的优化与放大
总结词
络合催化反应的优化与放大是实现工业 化应用的关键步骤，涉及工艺条件的优 化、反应器设计以及放大效应的研究。
VS
详细描述
为了将络合催化从实验室规模推向工业化 应用，需要对反应条件进行深入优化。这 包括温度、压力、溶剂、浓度等工艺参数 的调整，以达到最佳的反应效果。同时， 针对放大过程中可能出现的问题，如传质 传热限制、反应稳定性等，需要进行细致 的研究和解决。
ERA
络合催化的反应机制
络合催化的反应机制主要涉及配位体与金属催化剂的 相互作用，通过形成稳定的络合物来活化反应底物，
从而降低反应能垒，促进反应进行。
配位体在络合催化中起到关键作用，它们能够与金属 催化剂形成强相互作用，从而稳定活性中心，并调节
底物与催化剂之间的电子云分布。
05
案例分析
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
某石油公司络合催化裂化工艺优化
总结词
详细描述
通过络合催化技术，优化石油公司裂化工艺， 提高产品收率和质量。
某石油公司采用络合催化裂化工艺，将重质 油转化为轻质油，提高了产品的收率和质量。 通过优化络合剂的配比和反应条件，降低了 副反应的发生，减少了环境污染。
络合催化反应的优化与放大
总结词
络合催化反应的优化与放大是实现工业 化应用的关键步骤，涉及工艺条件的优 化、反应器设计以及放大效应的研究。
VS
详细描述
为了将络合催化从实验室规模推向工业化 应用，需要对反应条件进行深入优化。这 包括温度、压力、溶剂、浓度等工艺参数 的调整，以达到最佳的反应效果。同时， 针对放大过程中可能出现的问题，如传质 传热限制、反应稳定性等，需要进行细致 的研究和解决。
ERA
络合催化的反应机制
络合催化的反应机制主要涉及配位体与金属催化剂的 相互作用，通过形成稳定的络合物来活化反应底物，
从而降低反应能垒，促进反应进行。
配位体在络合催化中起到关键作用，它们能够与金属 催化剂形成强相互作用，从而稳定活性中心，并调节
底物与催化剂之间的电子云分布。
《催化剂雷尼镍》课件
化学合成
雷尼镍广泛应用于有机合成、化学催化和多相催 化等领域。
食品加工
雷尼镍可以用于生产食品添加剂和保护剂，如吸 湿剂、防腐剂等。
炼油工业
雷尼镍用作合成氨、加氢脱硫、重油加氢裂化等 反应的催化剂。
化妆品
雷尼镍可用于生产保湿剂、美白剂、防脱发剂、 染发剂、护肤品等。
雷尼镍的优点和特点
1
节能性
2
雷尼镍催化反应需要的温度和压力低，
3 加氢裂化分解反应
雷尼镍在加氢裂化反应中 应用广泛，如乙烯、丙烯、 苯等材料的加氢分解。
雷尼镍的未来发展趋势
绿色环保
将绿色环保作为催化剂研究的 重点，提高催化反应的选择性 和效率。
合成化学
将催化剂技术应用于有机合成、 精细化学品的生产，提高产率， 减少有害物质的产生。
新能源领域
将催化剂技术应用于新型储氢 材料、光催化剂、电催化剂等 领域，提高能源利用率。
雷尼镍的工作原理
1
金属-氧化物相互作用
雷尼镍作为催化剂，与氧化物的红ox状态相互作用，形成活性中心，加速反应速率。
2
化学反应机理
雷尼镍在化学反应中通过吸附和解离分子，催化化学反应的进行，促进分子之间的结合。
3
速率方程式
雷尼镍的作用可以用速率方程式来描述，包括反应物质的浓度和温度等因素。
雷尼镍的应用领域
催化剂工程导论工业催化剂常规制备方法课件 (一)
催化剂工程导论工业催化剂常规制备方法课
件 (一)
催化剂工程导论是近年来比较热门的工程学科，它涉及到制备催化剂的多个方面。其中，工业催化剂常规制备方法是催化剂工程导论的基础内容，下面，我们将针对该课程的主要内容进行分析。
一、催化剂工业制备方法的概述
在这一部分中，讲授催化剂工业制备方法的概念和催化剂生产的基础原理。我们将学习到在制备催化剂过程中，如何选择合适的原材料、制备催化剂的各种步骤，以及最终形成催化剂的特征。
二、催化剂工业制备方法的分类
在这一部分中，我们将学习到催化剂工业制备方法的分类，这是许多学习者非常关注的内容。根据工业催化剂的不同特点，我们可以将催化剂工业制备方法分为很多种类。
三、催化剂的物理化学特性分析
在制备催化剂的过程中，催化剂物理化学特性的分析是非常重要的。这种分析主要是通过表面化学分析、物质分析和形貌分析这三个领域进行的。在这一部分，我们将详细学习催化剂的各种物理化学特性，并将探究它们如何影响催化剂的性质及其性能。
四、催化剂在工业中的应用
在最后一部分，我们将学习到催化剂在工业生产中的应用。将分享一些真实的用催化剂制备某种产品的工业故事，并通过了解这些故事，让学习者了解催化剂制备的实用性。
综上所述，催化剂工程导论工业催化剂常规制备方法课程是非常重要的。学习这门课程将使学习者了解各种催化剂制备方法，包括更现代和先进的方法，因此，它也是催化剂工程导论课程的基础。学习者将获得催化剂工业制备方法的知识，了解各种催化剂的特性，并掌握如何在工业中应用催化剂及其性能。
工业催化基础》课件第4章酸碱催化剂及催化作用
术的发展，酸碱催化剂在其他领域的应用将不断拓展和深化。
THANKS
THANK YOU FOR YOUR WATCHING
对温度和压力敏感
虽然酸碱催化剂可以在相对较低的温度和压力下发挥作用，但在某些 情况下，可能需要更高的温度和压力才能获得理想的催化效果。
05
酸碱催化剂的发展趋势与展望
新型酸碱催化剂的研发
总结词
新型酸碱催化剂的研发是未来发展的重 要方向，旨在提高催化效率和降低环境 污染。
VS
详细描述
随着科技的不断进步，新型酸碱催化剂的 研发成为研究的热点。这些新型催化剂通 常采用纳米技术、分子工程等先进技术制 备，具有更高的活性和选择性，能够显著 提高催化反应的效率和产物的纯度。同时 ，新型酸碱催化剂的研发也有助于降低环 境污染，实现绿色化学的发展目标。
电子转移机制的作用原理是，酸性催化剂通过接受反应物 分子中的电子而使其负电性增强，有利于反应的进行。相 反，碱性催化剂通过提供电子给反应物分子而使其正电性 增强，促进反应的进行。
酸碱催化剂的活性中心
酸碱催化剂的活性中心是指催化剂表面上的特定区域，这些区域具有足够的酸碱强度以促进催化反应的进行。活性中心的性 质和结构对催化反应的选择性和效率具有重要影响。
百度文库
酸碱催化剂在其他领域的应用
总结词
酸碱催化剂不仅在化学工业中有着广泛的应用，还在其他领域如医药、生物技术等领域 展现出巨大的潜力。
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对温度和压力敏感
虽然酸碱催化剂可以在相对较低的温度和压力下发挥作用，但在某些 情况下，可能需要更高的温度和压力才能获得理想的催化效果。
05
酸碱催化剂的发展趋势与展望
新型酸碱催化剂的研发
总结词
新型酸碱催化剂的研发是未来发展的重 要方向，旨在提高催化效率和降低环境 污染。
VS
详细描述
随着科技的不断进步，新型酸碱催化剂的 研发成为研究的热点。这些新型催化剂通 常采用纳米技术、分子工程等先进技术制 备，具有更高的活性和选择性，能够显著 提高催化反应的效率和产物的纯度。同时 ，新型酸碱催化剂的研发也有助于降低环 境污染，实现绿色化学的发展目标。
电子转移机制的作用原理是，酸性催化剂通过接受反应物 分子中的电子而使其负电性增强，有利于反应的进行。相 反，碱性催化剂通过提供电子给反应物分子而使其正电性 增强，促进反应的进行。
酸碱催化剂的活性中心
酸碱催化剂的活性中心是指催化剂表面上的特定区域，这些区域具有足够的酸碱强度以促进催化反应的进行。活性中心的性 质和结构对催化反应的选择性和效率具有重要影响。
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酸碱催化剂在其他领域的应用
总结词
酸碱催化剂不仅在化学工业中有着广泛的应用，还在其他领域如医药、生物技术等领域 展现出巨大的潜力。
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1. V2O5 + 2KOH = 2KVO3 + H2O 2. V2O5 + 6KOH = 2K3VO4 + 3H2O 3. Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3 (s) 4. 2KVO3 + H2SO4 = V2O5(s) + K2SO4 + H2O 5. 2K3VO4 + 3H2SO4 = V2O5(s) + 3K2SO4 + 3H2O 6. 2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O
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9
与并流法物性对比
support
SA
/m2·g-
1
θ /ml·g-1
A
272
0.65
G
283
0.40
d /nm
6.23 5.16
pore size distribution/ %
< 4 nm 4 ~ 10 nm > 10 nm
8.9
79.3
12.0
4.2
68.7
7.1
易成型、孔径大、中孔含量高
典型工业催化剂制备实例 催化剂制备专利创新实例
郭新闻 刘民
催化剂制备操作一般步骤
1. 选择原料及原料溶液的配制：纯度、毒物含量、副产物 的分离或去除
2. 通过诸如共沉淀、浸渍、离子交换、化学交联中的一种 或几种方法，将原料转变为微粒大小、孔结构、相结构、 化学组成合乎要求的基本材料
3. 去除杂质，转变为宏观结构、微观结构及表面化学状态 符合要求的成品
2020/12/1
3
主要组成
1. 主催化剂：五氧化二钒 2. 助催化剂：碱金属硫酸盐 3. 载体：硅化物 4. 制备方法：浸渍法，混合法
400 ~ 600 ℃，反应在V2O5-K2SO4熔融层中进行 混合-焙烧，500 ~ 550 ℃
2020/12/1
6
湿混法制备流程
2020/12/1
Baidu Nhomakorabea
7
相关反应
2020/12/1
10
例4. ZSM-5分子筛的新合成工艺
ZSM-5，美Mobile公司专利，1972，有机法
2020/12/1
11
无机法
1. 降低成本 2. 避免有机胺污染环境 3. 受混合物胶体粘稠度限制，单釜产率低 4. 创新思路：提高原料水玻璃温度，降低胶
体粘稠度，减少水量，提高单釜收率
化学过程：沉淀、胶凝、复分解、表面官能团交联
流体动力学过程：液体混合、悬浮液分离、扩散、沉降
热过程：加热、冷却、蒸发、结晶、吸附、干燥 ……
2020/12/1
2
例1. 工业合成氨铁系催化剂制备
1. 沉淀法 2. 浸渍法 3. 热熔融法
1. 活性 2. 耐热、抗毒稳定性 3. 机械强度 4. 生产费用
2020/12/1
12
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8
例3. 一种载体氧化铝的制备方法
pH值摆动法
1. 成胶釜中加入底水并加热到30 ~ 90 ℃，先加入铝盐溶 液或酸，调节pH = 2-3，搅拌5 – 30 min
2. 加入碱或碱金属铝酸盐溶液，在不断搅拌下使pH = 7.510.5，搅拌5-30 min
3. 重复1-2步骤1-7次，充分反应10-120 min后过滤 4. 稀氨水洗涤滤饼，100-140 ℃干燥，得氢氧化铝干胶 5. 破碎、挤条、450-600 ℃焙烧，得γ-Al2O3