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催化剂课件

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• ② 反应物是液体,催化剂是固体的反应称为液-固多相催 化反应。 例如,在 Ziegler-Natta催化剂作用下的烯烃聚合反应 (Ti,Cr→高密度聚乙烯;Ti→聚丙烯;Ti,Co,Ni→聚丁二 烯橡胶) ,油脂的加氢反应等。
(3) 酶催化反应 (enzyme catalysis reaction): 酶催化反应兼有均相与多相的特点。酶本身呈胶 体均匀分散在水溶液中(均相) ,但反应却从反 应物在其表面上积聚开始(多相) ,因此同时具 有均相和多相的性质。
(2)共催化剂(cocatalyst):又叫协同催化剂。有 的催化剂,其活性组份不止一个,而且能和主催化 剂同时起催化作用,这种催化剂叫做共催化剂。 (3)助催化剂(promoter):这是催化剂中具有提高 主催化剂的活性、选择性,改善催化剂的耐热性、 抗毒性、机械强度和寿命等性能的组分。
• 助催化剂通常可区分为: (a)结构助催化剂:能使催化活性物质粒度变小、表面积增 大,防止催化活性降低等。 (b)电子助催化剂:由于合金化使空 d轨道发生变化,通过 改变主催化剂的电子结构提高活性和选择性。 (c)晶格缺陷助催化剂:使活性物质晶面的原子排列无序化, 通过增大晶格缺陷浓度提高活性。
0 1985 1990 1995 1996 2000 2003 2009
不同时期全球催化剂 销售额
催化反应
• 一.催化反应的分类 • 1.根据体系中催化剂和反应物的相分类
(1)均相催化反应:当催化剂和反应物形成均一的相时, 反应成为均相催化反应(homogeneous catalysis reaction)。 例如: • 气相均相催化反应中由 I2(gas) ,NO(gas)等气体分子催 化的一些热分解反应。 • 液相均相催化反应 中由酸、碱催化的加水分解反应 。

催化剂培训材料培训课件PPT工业催化剂制备与使用

催化剂培训材料培训课件PPT工业催化剂制备与使用
– 若晶核长大速率大大超过晶核生成速率,溶液中最 初形成的晶核不是很多,较多的离子以晶核为中心, 依次排列长大而生成颗粒较大的晶型沉淀。
• 对沉淀剂选择有以下要求:
① 尽可能使用易分解并含易挥发成分的沉淀剂
– 常用的沉淀剂有:
• 碱类(NH4OH、NaOH、KOH) • 碳酸盐[(NH4)2CO4、Na2CO4、CO2] • 有机酸(乙酸、草酸)等 • 最常用的是NH4OH和(NH4)2CO4,因为铵盐在洗涤和热处
涤、干燥、粉碎和机 械成型,最后经500℃ 焙烧活化得到 γ-Al2O3。
– 该法生产设备简单、 原料易得且产品质量 稳定。
② 碱中和法
• 将铝盐溶液[Al(NO3)3、AlCl3、 Al2(SO4)3等]用氨水或其它碱 液( NaOH、KOH、NH4OH ) 中和,得到水合氧化铝:
Al3+ + OH- ==== Al2O3·nH2O↓
易洗涤。
④ 形成沉淀物的溶解度应小些
– 沉淀反应愈完全、原料消耗愈小;
• 对于贵金属尤为重要。
⑤ 无毒
– 不应使催化剂中毒或造成环境污染。
• 对金属盐类选择有以下要求:
– 一般选用硝酸盐的形式提供金属盐,硝酸根易于洗 脱或加热时分解而无残留。
– 而氯化物或硫化物残留在催化剂中,在使用时会呈 现H2S或HCl形式释放出来,致使催化剂中毒。
1、载体选择
• 浸渍法首先要选择合适载体,根据用途可选择 – 粉末状载体 – 成型载体
• 根据反应类型特点选择不同性质的载体
– 外扩散控制
不需比表面较大的载体;
– 内扩散控制
载体孔径不宜过小;
• 阻挡反应物分子进入孔道内部;
• 生成物返回气相受阻。

催化剂导论PPT课件

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3.×,起加速反应作用而又不改变该反应的标
4.
准Gibbs自由焓变化的物质是催化剂。
4. √
5. ×,催化剂参与化学反应过程
6. √
7. √
8. ×,由盐溶液共沉淀法制备氢氧化物时,部
分氢氧化物沉淀的PH可值编辑都课件 大于7
19
二、在下列各题叙述中选择你认为正确的答案
1.下列分子筛中择形性突出的为: D
可编辑课件
7
第五节 离子交换法
1. 分子筛的合成
2. 分子筛的分类
3.
A、X、Y、ZSM-5等
3. Si/Al比与分子筛的稳定性关系
4.
第六节 催化剂成型
5. 压片、挤条、油可编辑中课件 、转动成型
8
第三章 催化剂性能的评价、 测试和表征
1.催化反应动力学研究的意义和作用
催化动力学研究的一个重要目标是为所研 究的催化反应提供数学模型,帮助弄清催 化反应机理。
知道NaY的结晶度)? (5)你估计图示该工艺中制备NaY的导向剂是何物质? (6)如何将制得的NaY原粉做成球型催化剂?
可编辑课件
26
答: (1)将水玻璃,硫酸铝,偏铝酸钠按合适比例与一定 量导向剂混合,搅拌使成胶,在一定温度下晶化一定时 间后,过滤洗涤除去硫酸根等,干燥即制得NaY原粉 (2)影响晶化的因素主要是:晶化温度、晶化时间、 原料配比及其碱度。通过单因素实验,正交与均匀设 计实验等,即可确定这些因素的较佳值。 (3)导晶沉淀法 (4)通过X射线粉末衍射即可测定NaY的晶化程度 (5)NaY晶种(P52:化学组成、结构类型与分子 筛相类似的、具有一定粒度的半晶化分子筛)。 (6)成球机成型;胶溶后,油柱成型。
催化剂工程导论

催化剂制备方法PPT课件

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过 滤
干燥
洗 涤
Na型 丝光
沸石
18
浸渍法
将载体放进含有活性物质的液体中浸渍
载体(如Al2O3)的沉淀 洗涤干燥 载体的成型 用活性组份浸渍 干燥
焙烧分解
活化还原
2021
负载型金属催化剂
19
浸渍法的原理
活性组份在载体表面上的吸附 毛细管压力使液体渗透到载体空隙内部 提高浸渍量(可抽真空或提高浸渍液温度) 活性组份在载体上的不均匀分布
粉末细,成型后机械强度高,但成球困难 加入粘合剂(水),量少成球时间长,量
大时造成多胞,难成球 加大转盘转数和倾斜度,粒度下降;转盘
深,粒度大
2021
47
固体催化剂制备方法进展
超细粒度催化剂
– 超细粒子在纳米尺度时的表面效应
– 反应中的扩散行为
– 催化剂活性增强
溶胶凝胶法
– 多组分在胶体中分布均匀
加热到90-100 0C尿素, 同时释放出OH-
2021
11
导晶沉淀法
借助晶化导向剂引导非晶型沉淀转化为 晶型沉淀
X,Y分子筛 合成
分子筛合 成原料
加晶种 晶化
2021
无定型物 转
X,Y晶体 化
高结晶度
12
沉淀时金属盐类的选择
一般选用硝酸盐(大都溶于水) 贵金属为氯化物的浓盐酸溶液 铼选用高铼酸(H2Re2O7)
金属盐溶液
NaOH(Na2CO3)
沉淀

洗涤 干燥 焙烧 研磨 成型

催化剂
2021
8
单组分沉淀法
制备非贵金属的单组分催化剂或载体
Al3+ + OH-
载体Al2O3

催化剂与催化动力学基础.ppt

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A2 2
ka
kd
2 A
ra ka PAV2 ka PA (1 A )2
rd
kd
2 A
ka PA (1 A )2
kd
2 A
A
1
K A PA K A PA
V Vm
(5-6) (5-7)
两种或两种以上吸附质被吸附的过程
A
kaA
A
kdA
B
kaB
B
kdB
raA rdA kaAPAV kdAA
⑥ 溶蚀法 如加氢、脱氢用的著名催化剂骨架 镍。
⑦ 热熔法 即将主催化剂及助催化剂组份放在 电炉内熔融后.再把它冷却和粉碎到需要的尺 寸,如合成氨用的熔铁催化剂。
此外还有热解法(如将草酸镍加热分解成高活性 的镍催化剂)等等催化剂的制备方法。
5.1.3 催化剂的性能
工业催化剂所必备的三个主要条件: ① 活性好 催化剂的活性指的是催化剂对原料的转化能力。它 主要取决于两个方面:组成和制作过程。 ② 选择性高 ③ 寿命长 催化剂的寿命指的是催化剂正常使用的时间。影响 其寿命(失活)的主要因素有:催化剂的热稳定性、 抗毒性和机械稳定性。
(5-8)
B
1
KB PB K APA KB PB
i
Ki Pi
1 Ki Pi
(5-9)
(2)弗朗德利希Freundlich型吸附等温线方程
弗朗德利希型吸附等温式是朗格缪尔型的一种改进型。它是假定 吸附热随覆盖度的增加成幂数关系下降而导出的。
q q0 a ln
ra
ka
PA
A
rd
kd
A
(5-10/11)
A
ka
A
kd

《催化作用原理》课件

《催化作用原理》课件

要点二
详细描述
智能催化与人工酶是未来催化科学与技术的重要发展方向 。通过结合智能技术和生物酶的催化机制,设计具有优异 性能的智能催化剂和人工酶。这将有助于解决一些传统催 化方法难以解决的问题,提高催化反应的效率和选择性。
感谢您的观看
THANKS
详细描述
通过建立动力学模型,可以定量描述反应速 率与反应物浓度、温度等参数之间的关系。 这有助于优化反应条件,提高催化效率。
总结词
反应机理研究方法是探索催化反应如何 发生的重要手段,对于催化剂设计和性
能改进具有指导意义。
详细描述
常用的反应机理研究方法包括同位素示踪法、中间体捕获和红外光谱等。这些方法有助于揭示反应过程中的关键 步骤和中间产物,为催化剂的优化提供理论支持。
催化剂的选择性
总结词
催化剂的选择性是指催化剂对反应物转化为目标产物的选择性,即目标产物在所有产物 中的比例。
详细描述
催化剂的选择性对工业催化过程至关重要,可以提高目标产物的产率和纯度,降低副产 物的生成。影响催化剂选择性的因素包括催化剂的组成、结构、表面性质以及反应条件
等。
催化剂失活与再生
总结词
化工生产中的催化过程
乙烯的合成
通过催化剂的作用,将乙醇转化 为乙烯,是化工生产中重要的原
料。
丙烯腈的合成
通过催化剂的作用,将丙烯和氨转 化为丙烯腈,是重要的合成材料。
苯酚的合成
通过催化剂的作用,将苯和甲醛转 化为苯酚,是重要的化工原料。
环境治理中的催化过程
汽车尾气的催化转化
通过催化剂的作用,将汽车尾气中的有害物质转化为无害物质, 降低空气污染。
03
催化剂的活性与选择性
催化剂的活性

催化剂PPT授课课件

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(2)测量小车从A点出发到达B点所花费的时间,如果 过了B点才停止计时,所测AB段 的平均速度vAB会偏__小__。
基础巩固练
【点拨】由题图可知,小球从 D 点运动到 F 点的路程 s= 12.50 cm-4.50 cm=8.00 cm=0.08 m,时间 t=2×0.2 s= 0.4 s,速度 v=st=00.0.48 sm=0.2 m/s。
使带火星木条复 化氢的分解速率
燃的气体
Ⅱ.向B试管中
红砖粉末的___质__量___
重新加入5%的 ①又产生大量能 和_化__学__性__质___ 在反应
过氧化氢溶液,使带火星木条复 前后均没有发生变化,
反应停止后过 燃的气体
能作过氧化氢分解的
滤、洗涤、干 ②滤渣质量为a g 催化剂
燥、称量滤渣
HK版 八年级上
【答案】8.00;0.2
能力提升练
10.[中考·江苏泰州]如图是“研究气泡的运动规律”实验 装置。
(1)实验时所用的测量工具是刻度尺和___秒__表___。 (2)要正确判断气泡是否做匀速直线运动,需要对气泡
运动时的相关物理量进行测量,为便于测量,就使 气泡在管内运动得较___慢_____(填“快”或“慢”),气泡 的运动如果是匀速直线运动,收集到的数据特点是运动的 路程和时间成____正____比。
2. 太空舱利用NiFe2O4将航天员呼出的CO2转化为O2,
而NiFe2O4的质量和化学性质在反应前后都不变。则
NiFe2O4在该过程中是( D )
A. 反应物
B. 生成物
C. 消毒剂
D. 催化剂
3. 【2020•东莞】实验室用过氧化氢制氧气的实验中, 应加入少量二氧化锰。下列说法中正确的是( D ) A. 只有二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂 B. 二氧化锰只能作过氧化氢分解的催化剂 C. 加入二氧化锰可以增加过氧化氢分解产生氧气 的质量 D. 二氧化锰能加快过氧化氢分解

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1.主催化剂 主催化剂又称为活性组分,它是多元催化剂的主体, 是必备的组分,没有它就缺乏所需的催化作用。
V2O5是SCR商用催化剂中最主要的活性组分。钒的 负载量可能不尽相同,在SCR系统中负载量不能太 大,这主要是因为V2O5也能将SO2氧化成SO3,这 对SCR反应是不利的。
2.助催化剂 助催化剂是加入催化剂中的少量物质,这种物质本 身没有活性或活性很小,但却能显著地改善催化剂 的效能,包括催化剂活性、选择性和稳定性等。
采用的一种再生方法。通过将催化剂孔隙中的 含碳沉积物氧化为CO和CO2除去,即可恢复催 化活性。影响烧炭反应的主要因素是氧分压。 当催化剂上积炭量一定时,烧炭的最高温升取 决于输入氧的浓度。烧炭的初始阶段宜采用低 浓度氧气,其后才能逐渐将其浓度提高到一定 的范围。
(2)补充组分法 对于那些因组分流失而失活的催化剂,最适宜
2.加装备用层催化剂。大部分的燃煤电厂脱硝SCR 系统都设计成多层催化剂,多层催化剂在催化剂的 寿命管理和系统性能表现方便更具有灵活性。即便 单层催化剂便能够达到初始的性能要求,反应器的 设计也应考虑至少具备一层附加层。
3.在机组停运检修时,须防止雨水或锅炉冲洗水等 湿气进入催化剂,一般保持脱硝反应器内湿度低于 70%,当湿度较大时,建议在反应器内通入干燥的 压缩空气或放入干燥剂,也可以在反应器下部安装 除湿机,保持反应器内的干燥环境,避免催化剂活 性降低。
(3)机械稳定性:固体催化剂抵抗气流产生的冲击力、摩 擦力、承受上层催化剂的质量负荷的作用、温度变化作用 及变应力作用的能。
(4)化学稳定性:指催化剂能保持稳定的化学组成和化合 状态的性能。
工业催化剂的使用寿命:是指在给定的设计操作条件下, 催化剂能满足工艺设计指标活性的持续时间(总寿命)。

催化剂种类介绍ppt课件

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6
生物催化
• 酶是生物催化剂,是植物、动物和微生物 产生的具有催化能力的有机物(绝大多数 的蛋白质。但少量RNA也具有生物催化功 能),旧称酵素。酶的催化作用同样具有 选择性。例如,淀粉。酶催化淀粉水解为 糊精和麦芽糖,蛋白酶பைடு நூலகம்化蛋白质水解成 肽等。活的生物体利用它们来加速体内的 化学反应。
7
2
均相催化 (Homogeneous catalysis)
• 催化剂和反应物同处于一相,没有相界存 在而进行的反应,称为均相催化作用,能 起均相催化作用的催化剂为均相催化剂。 均相催化剂包括液体酸、碱催化剂和色可 赛思固体酸和碱性催化剂。溶性过渡金属 化合物(盐类和络合物)等。均相催化剂以 分子或离子独立起作用,活性中心均一, 具有高活性和高选择性。
催化剂种类介绍
1
主要分类
• 按状态可分为液体催化剂和固体催化剂; • 按反应体系的相态分为均相催化剂和多相催化剂。
均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和 过氧化物催化剂 ;多相催化剂有固体酸催化剂、 有机碱催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、 络合物催化剂、稀土催化剂、分子筛催化剂、生 物催化剂、纳米催化剂等。 • 按照反应类型又分为聚合、缩聚、酯化、缩醛化、 加氢、脱氢、氧化、还原、烷基化、异构化等催 化剂 。 • 按照作用大小还分为主催化剂和助催化剂。
3
碱催化反应机理 以丙酮溴化反应为例: 丙酮先与碱作用,生成烯醇负离子及碱 的共轭酸;碳负离子与溴生成产物:
4
• 酸催化反应机理 以丙酮在酸性水溶液中卤 化为例,其反应机理为:
即先形成碳鎓离子,而后立刻转化成 烯醇,并迅速与卤素发生反应。
5
多相催化 (Heterogeneous catalysis)

《催化剂的活化》课件

《催化剂的活化》课件

在石油工业中,催化剂的失活和 再生广泛应用于石油裂化、重整 等反应中。
环保领域
在处理工业废气和废水的过程中 ,催化剂的失活和再生有助于提 高处理效率和降低成本。
汽车尾气处理
汽车尾气处理装置中的催化剂需 要定期再生,以保证其催化效果 和延长使用寿命。
06
未来催化剂的发展趋势与展望
高性能新型催化剂的开发
《催化剂的活化》ppt课件
目录 CONTENTS
• 催化剂活化的定义与重要性 • 催化剂的种类与特性 • 催化剂的活化方法 • 催化剂的活性评价 • 催化剂的失活与再生 • 未来催化剂的发展趋势与展望
01
催化剂活化的定义与重要性
催化剂活化的定义
01
催化剂活化是指通过物理或化学方法使催化剂由非 活性状态转变为
催化剂中毒
催化剂因接触到的物质而失去活性,通常是 由于化学吸附造成的。
催化剂烧结
在高温下,催化剂的晶粒会变大,导致比表 面积减小,降低催化活性。
催化剂积碳
催化剂表面上的碳沉积会覆盖活性位点,降 低催化活性。
热稳定性不足
催化剂在高温下分解或发生相变,导致失去 活性。
详细描述
绿色环保型催化剂旨在减少或消除生产过程中的环境 污染,通过开发低毒或无毒的催化剂、废弃物处理和 资源化利用等技术,实现绿色可持续发展。
催化剂在新能源领域的应用
要点一
总结词
要点二
详细描述
随着新能源产业的快速发展,催化剂在新能源领域的应用 前景广阔。
新能源领域如燃料电池、太阳能电池和锂电池等需要高性 能的催化剂来提高能源转换效率和稳定性。通过研究新型 催化剂,可以促进新能源技术的进步和商业化应用。
03 催化剂活化可以控制反应路径和产物分布,实现 绿色化学反应和可持续发展。
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XRD patterns showing (a) Pt NPs, (b) Pt@Sn NPs, and (c) Pt-SnO2 NPs obtained by calcination of Pt@Sn NPs at 500 ℃ for 3 h.
TEM studies of Pt NPs, Pt@Sn NPs, Pt/Al2O3, and PtSnO2/Al2O3
Catalytic Performance
the catalytic activities and selectivities for hydrogenation of nitrobenzaldehyde and nitroacetophenone over Pt-SnO2/Al2O3 are higher than those over Pt/Al2O3 except that the catalytic activities for p-NAP hydrogenation over Pt-SnO2/Al2O3 and Pt/Al2O3 are the same (100%).
XPS spectra showing (a) as-synthesized Pt@Sn and (b) Pt-SnO2
Small percentages of Snδ+ and Pt2+ are observed for Pt@Sn NPs and Pt2+、Pt4+ are observed for Pt-SnO2 NPs presumably due to the exposure of NPs to air. The binding energies at 486.6/494.9 eV in Figure b can be assigned to 3d5/2/3d3/2 of Sn4+, which is consistent with the XPS database of SnO2 and their XRD patterns.
TPO study of Pt@Sn/Al2O3
further confirms the complete oxidation of Sn of Pt@Sn below 300℃
DRIFT-IR spectra with CO probes
linear CO on Pt step and kink sites
Pt-SnO2/Al2O3 nanocatalysts had higher activity and selectivity than Pt/Al2O3 nanocatalysts, with the exception that the selectivity of catalytic m-CNB hydrogenation over Pt-SnO2/Al2O3 is lower than that over Pt/Al2O3.
The higher Sn/Pt ratio for Pt@Sn by XPS is consistent with Pt@Sn core@shell structures The Pt/oxidized Pt ratio of 27.68/72.32 for Pt-SnO2 indicates that more surface Pt atoms are oxidized by calcination Sn/Pt ratio of 2.79/ 1.00 by XPS suggests heteroaggregate nanostructures with a distribution of SnO2 on Pt surfaces.
01
02
XPS
03 04
TPO
DRIFT-IR
05
XRD patterns of individual Pt, assynthesized Pt@Sn, and Pt-SnO2 NPs obtained by calcination of Pt@Sn NPs
As shown in Figure 1b, nearly pure Pt diffractions were observed and Sn diffractions were invisible for Pt@Sn NPs. The clear Pt and SnO2 diffractions for PtSnO2 NPs in Figure 1c are consistent with the presence of Sn in the Pt@Sn NPs, although the Sn diffractions were not observed in Figure 1b.
linear CO on Pt terrace sites
linear CO on Pt step and kink sites
Only CO bands on Pt are observed, since CO is not adsorbed on tin
the surfaces mainly consist of Sn and the majority of Pt is in the cores
Thanks for your listening!
Catalytic Stability of Pt-SnO2/Al2O3
Within the first five cycles, the catalytic activity of Pt-SnO2/Al2O3 was stable, and the catalytic selectivity slightly increased, suggesting a good structural stability of Pt-SnO2 heteroaggregate nanocatalysts
theoretical calculations(using DET)
the partial coverage of Pt (111) surfaces with SnO2 slightly promotes the H adsorption on Pt (111) surfaces. the Pt-SnO2 nanostructures can slightly facilitate the adsorption of o-CNB. the cooperative Pt−SnO2 interaction can desorpt products easier, resulting in more catalytic surface being available and a fast reaction rate the enhanced catalytic performance of Pt-SnO2/Al2O3 nanocatalysts originates from the cooperative interaction between Pt and SnO2 inside the heteroaggregate nanostructures
Catalytic Performance
Pt-SnO2/Al2O3 with a Pt/Sn ratio of 1/1 has the highest catalytic activity and excellent catalytic selectivity
Catalytic Performance
Catalytic Performance
Pt-SnO2/Al2O3 nanocatalysts had higher activity than Pt/Al2O3 nanocatalysts, while the selectivities over PtSnO2/ Al2O3 and Pt/Al2O3 are the same (100%)
Design of Highly Efficient Pt-SnO2 Hydrogenation Nanocatalysts using Pt@Sn Core−Shell NanoparticlesΒιβλιοθήκη 1.synthesis
Characterization
2.
Characterization
XRD TEM
Conclusion
1、 DRIFT-IR with CO probes, HRTEM, and XPS studies confirmed Pt-SnO2 heteroaggregate nanostructures, where SnO2 partially covered the Pt nanoparticle surface. 2、In comparison to the control Pt nanocatalysts, the Pt-SnO2 nanocatalysts exhibited higher catalytic activity and selectivity . 3、the enhanced catalytic performance of Pt-SnO2/Al2O3 originates from the cooperative Pt−SnO2 interaction inside the heteroaggregate nanostructures.
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