催化剂工程导论2工业催化剂常规制备方法
催化剂工程的导论
第一章1.1953年Ziegler-Natta型催化剂的问世，是化工里程碑。
2•合成氨工业是最伟大的工艺开发：把催化剂理论和工艺实际相结合，解决了热力学、催化剂筛选、高压的问题。
3. Wachker :乙烯制备乙醛，采用纯乙烯和纯氧，催化剂原位再生，乙烯大量过剩，维持在爆炸极限上限操作，压力为0.3mpa,温度为373K，乙烯经纯化后再生，依稀的收率打95%.4. 催化剂的基本特性：a催化剂能够加快化学反应速率，但本身并不进入化学反应的计量b 催化剂对反应具有选择性，即催化剂对反应类型、反应方向和产物的结构具有选择性c催化剂只能加速热力学上可能进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应d催化剂只能改变化学反应的速率，而不能改变化学平衡的位置e催化剂不改变化学平衡，意味着对正方向有效的催化剂，对反方向的反应也有效。
5. 催化剂按工艺与工程分类：多相固体催化剂，均相配合物催化剂，酶催化剂。
6. 多相固体催化剂包括：主催化剂，共催化剂，助催化剂（结构助催化剂，电子助催化剂，晶格缺陷助催化剂），载体，其他。
第二章1. 工业催化剂的传统制造方法：沉淀法，浸渍法，混合法，离子交换法，热熔融法。
2. 沉淀法分为：单组分沉淀法，共沉淀法，均匀沉淀法，浸渍沉淀法，导晶沉淀法。
3. 沉淀法的流程：两种以上的金属盐溶液-混合-沉淀剂-沉淀-晶型或非晶型的沉淀-洗涤干燥焙烧-研磨成型活化-催化剂。
4. 共沉淀：将两个或多个组份同时沉淀。
关键：T、PH 搅拌程度，加料顺序5. 均匀沉淀：首先使沉淀金属盐溶液与沉淀剂母体充分混合，形成均匀的体系，调节温度和时间，逐渐提高PH 是沉淀缓慢进行。
关键：沉淀剂的选择温度和PH的控制。
6. 洗涤：沉淀法制备催化剂特有的操作EG硝酸铝和氨水-中和-洗涤-老化-过滤-酸化-成型-干燥-煅烧-成品7. 沉淀剂的选择原则：a尽可能使用易分解挥发的沉淀剂b形成的沉淀物必须便于过滤和洗涤c沉淀剂的溶解度要大d沉淀物的溶解度应很e沉淀剂必须无毒，不应造成环境污染。
制备工业催化剂的方法
制备工业催化剂的方法工业催化剂是指用于促进或加速化学反应的物质，广泛应用于许多生产过程中，如炼油、化工、能源等。
制备工业催化剂的方法有很多种，下面将介绍几种常见的制备方法。
一、沉淀法沉淀法是制备工业催化剂的常用方法之一、该方法通过在溶液中加入还原剂使金属离子还原成金属颗粒，然后沉淀得到催化剂。
该方法简单易行，适用于大规模生产。
二、浸渍法浸渍法是指将载体浸入金属溶液中，使金属离子被载体吸附，并通过热处理将金属还原成金属颗粒。
浸渍法可使金属颗粒分散均匀，催化剂活性较高。
三、沉积法沉积法是将金属源溶于溶剂中，然后将溶液喷洒在载体表面，通过烘干和热处理将金属还原成金属颗粒，从而制备催化剂。
该方法适用于制备高活性催化剂。
四、共沉淀法共沉淀法是将金属源和载体溶解在同一溶剂中，通过调节条件使金属沉淀到载体表面，再进行热处理得到催化剂。
共沉淀法制备的催化剂具有高分散性和高活性。
五、焙烧法焙烧法是将金属前驱体或金属盐溶于溶剂中，通过热处理使金属变得稳定且易于使用，然后得到催化剂。
焙烧法制备的催化剂适用于高温条件下的反应。
六、溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是将金属前驱体溶于溶剂中，通过加热使其形成溶胶，然后通过凝胶化得到凝胶，在热处理过程中形成催化剂。
该方法制备的催化剂具有高度分散性和活性。
七、离子交换法离子交换法是将金属离子与载体接触，通过离子交换反应将金属离子固定在载体上，形成催化剂。
离子交换法制备的催化剂具有高度分散性和稳定性。
综上所述，制备工业催化剂的方法有很多种，选择适当的制备方法取决于催化剂的要求和实际应用。
通过不断研究和创新，制备高效、高分散性和高稳定性的工业催化剂对促进化工和工业生产的发展具有重要作用。
工业催化原理工业催化剂的制备和成型
第一节 沉淀法
化工资源有效利用国家重点实验室
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第一节 沉淀法
4、超均匀共沉淀法
前面几种方法形成沉淀时，存在时间差或空间差。要避免 这种差异，可采用超均匀共沉淀法。 基本原理：首先制成盐溶液的悬浮层，然后将这些悬浮层 (一般为2－3层)立即瞬间混合成为过饱和的均匀溶液，进 而由过饱和溶液得到超均匀的沉淀物。由于超均匀沉淀过 程中可大大减小时间差和空间差，因此可以形成非常均匀 的沉淀物。
这种沉淀法不同于单组分沉淀法和多组分共沉淀法，它不 是在待沉淀溶液中直接加入沉淀剂使沉淀反应立即发生获 得沉淀物，而是通过改变条件使沉淀剂母体产生沉淀，进 而缓慢发生沉淀反应。因此它可以避免沉淀组分与沉淀剂 之间存在浓度梯度造成沉淀颗粒粗细不匀，以及沉淀物中 易带入较多杂质等缺点。
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（2）沉淀剂
应选择沉淀后容易分解、挥发和较易洗涤干净的沉淀剂，如氨 水、尿素、碳酸铵等铵盐、碳酸钠等碳酸盐、氢氧化钠等碱金 属盐类，这样才能制备出纯度较高的催化剂。另外，形成的沉 淀物应便于过滤和洗涤，避免形成非晶型沉淀。同时，沉淀物 的溶解度愈小愈好，这样沉淀反应完全，可减少原料的浪费。
化工资源有效利用国家重点实验室 10
水软铝石 (ρ-Al2O3﹒nH2O)，最后在 500℃焙烧 6 h，即可制得 γ-Al2O3。
化工资源有效利用国家重点实验室 3
第一节 沉淀法 2、多组分共沉淀法
两个或两个以上催化剂活性组分同时沉淀制备催化剂的方法， 可用于制备多组分催化剂或催化剂载体，其特点是一次沉淀操 作可同时获得多个组分，并且各个组分之间的比例较为恒定， 各组分之间的分布也比较均匀。如：制备低压合成甲醇 CuOZnO-Al2O3催化剂。
催化剂工程导论2工业催化剂常规制备方法
Increasing impregnation time Pt/Al2O3
Al2O3
Impregnation of -Alumina with Pt (from H2PtCl6)
浸渍影响因素
浸渍液浓度
Impregnation of -Alumina with Ni (from Ni(NO3)2)，浸渍时间 0.5 h
浸渍法（多次浸渍）实例
镍/氧化铝-----重整催化剂—将甲烷或石脑油重整制合成气
Al2O3+铝酸钙水泥+石墨+水 成型16*16*6mm 预处理：120oC干燥、 1400oC焙烧,得载体
熔融浸渍硝酸镍10-20%
干燥、活化焙烧分解
熔融浸渍硝酸镍10-20%
负载型镍催化剂
干燥、活化焙烧分解
2.3 混合法
干燥
干燥过程中，未吸附的溶液会向空气中挥发，内表面上的活性组分也可能 会向外表面迁移，降低部分内表面活性物质的浓度，造成活性物质分布不 均，甚至部分载体未被覆盖。
on
+
diffusion
diffusion
浸渍后ad的sor热ptio处n 理
干燥过程中活性组分的迁移
evaporation
焙烧与活化
Static drying Drying at low flowrate Freeze drying
Active Phase Distributions
Uniform
Egg-shell
Egg-white
Egg-Yolk
a
b
c
d
Active phase/Support
Support
Influence of Coadsorbing Ions － 竞争吸附法
工业催化剂的制造方法
工业催化剂的制造方法一、物理法制备催化剂：物理法制备催化剂主要是通过物理方法将催化剂的活性组分载在载体上，常见的物理法制备催化剂的方法有：1.吸附法：将活性组分通过吸附作用附着在载体表面上，常用的载体有活性炭、硅胶等。
这种方法简单易行，但活性组分容易脱落，催化剂的活性和稳定性较差。
2.离子交换法：将带正或负电荷的活性组分通过离子交换作用固定在载体上，常用的载体有氧化铝、硅胶等。
这种方法制备的催化剂活性高、稳定性好，但生产成本较高。
3.沉淀法：将活性组分通过溶液浸渍或浸渍法在载体上形成固体颗粒，然后经过干燥、煅烧等步骤得到催化剂。
这种方法制备的催化剂具有较好的活性和选择性，但颗粒尺寸大小不均匀。
二、化学法制备催化剂：化学法制备催化剂是指通过化学反应合成催化剂的方法，常见的化学法制备催化剂的方法有：1.沉淀法：通过溶液中的沉淀反应得到催化剂的前驱体，然后通过进一步处理得到催化剂。
这种方法制备的催化剂纯度高，结构稳定，但制备过程复杂，需要控制多个参数。
2.水热合成法：利用高温高压的水热条件下，将催化剂的前驱体和其它添加剂反应生成催化剂。
这种方法可以得到具有特殊结构和性能的催化剂，适用于制备金属氧化物等催化剂。
3.溶胶-凝胶法：将催化剂的前驱物通过溶解、水解和凝胶化等步骤制备成溶胶-凝胶体系，然后经过干燥和煅烧等步骤得到催化剂。
这种方法制备的催化剂纯度高，结构可控，但制备过程较长。
综上所述，工业催化剂的制备方法包括物理法和化学法。
物理法主要是通过物理方法将活性组分载在载体上；化学法主要是通过化学反应合成催化剂。
不同的制备方法适用于不同类型的催化剂，制备过程中需要控制多个参数以获得高活性和选择性的催化剂。
催化剂制备方法和工业催化剂研制
催化剂的成型——喷雾工艺
颗粒直径、粒度分布好调(选不同雾化器) 干燥后不需粉碎，缩短了流程
催化剂的成型——滚球工艺
适用于球型催化剂的成型 粒度均匀，形状规则 机械强度不高，表面粗糙
催化剂的成型——滚球工艺
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
催化剂制备方法和工业催化剂研制
(催化裂化干气制乙苯催化剂开发)
催化作用
改变化学反应的速度，控制反应方向和产物 构成
反应物
催化剂
催化剂－反应物
产物
催化剂的特性
加快化学反应的速度，但不进入化学反应计 量 催化剂对反应有选择性 只能加速热力学上可能的反应 不改变化学平衡的位置
催化剂的分类
多相反应固体催化剂（石化工业应用最多）
Al2O3/SiO2催化裂化生产汽油
均相反应配合物催化剂（精细化学品、聚合）
茂金属络合物生产聚乙烯
酶催化剂（生物化工）
固体催化剂的构成
载体（Al2O3 ） 主催化剂（合成NH3中的Fe） 助催化剂（合成NH3中的K2O） 共催化剂（石油裂解SiO2-Al2O3）
催化剂制备的要点
多种化学组成的匹配
100份 硅藻土 300份 正磷酸 磷酸负载于 硅藻土 石磨 混合 烘 干 成型、焙烧 固体 磷酸 30份
干混法
锌锰系脱硫催化剂（合成氨厂的原料气净 化，脱除其中含有的有机硫化物）
氧化镁 锌-锰-镁 脱硫催化剂 碳酸锌 机混 焙 350 oC分解 烧
碳酸锌
二氧化锰
喷球
焙烧
脱硫 催化剂
催化剂工程导论02
• 5) 制溶胶用1：1HNO3， 控制PH=3.9～4.4，溶胶 粘度3ml/65s合格。
•
6) 烃氨柱构成：
• 煤油柱： 20～30cm高/D：2cm
• 油酸钠： 少量
• 15%氨水柱：80～70cm高/D：2cm.
• 二、工艺说明： • 1、原料选择：
A. 所选原料必须有一定纯度，对某些有害杂 质，必须控制在一定水平以下。
• 2）沉淀反应条件：pH=8.5～9.2;
温度: 85±2℃.
• 3) 老化温度85±5℃, 时间1小时.
• 4) 洗涤（打浆）： 水/沉淀（滤饼）=30:1，温度 85℃， 时间0.5小时，2～3,4次。 0.1N AgNO3检 验Cl-离子，合格。（无絮状AgCl白色沉淀，静置 2 ～ 3分钟，仍不见沉淀。）
• 分类：
•
单组分沉淀：γ-Al2O3，α-Al2O3等
• 酸法：以碱为沉淀剂，从酸性盐（常用无
水氯化铝）溶液中沉淀金属水合物；碱法：
以酸为沉淀剂，从金属酸盐（如偏铝酸盐）
溶液中沉淀金属水合物。
•
共沉淀（多组分共沉淀）CuO-ZnO-
Al2O3，三种硝酸盐，Na2CO3并流加入。
•
均匀沉淀法 尿素水解释放出OH-
～70℃
趁热过滤
• 老化
洗涤（打浆）
～70℃
• 溶胶
烃氨柱 成球
老化（45分钟）
• 漂洗 干燥 焙烧 得成品γ- Al2O3。 • 干燥条件：105℃ ，3小时
，即
焙烧条件：500 ℃ ，4小时。
• 备注：1）采用并流，即并加。[顺加（B
加入A）会先后沉淀（多组 分）；逆加（A加入B）pH值 改变。]
PH值，加料方式，搅拌强度） • 3. 陈化洗涤 • 4. 干燥焙烧和活化
工业催化原理工业催化剂的制备和成型
4、流化喷洒浸渍法
对于流化床反应器所使用的细粉状催化剂，可在流化床中使载 体在流化状态下直接喷洒浸渍液进行浸渍操作，然后进行干燥 焙烧和活化，即可制备出催化剂。可见，这种方法可使浸渍、 干燥、分解、活化等操作在流化床中一次完成，因此具有工艺 流程简单、操作方便等优点。
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浸渍法的最大优点是催化剂的活性组分利用率高，用 量少。因为活性组分大多仅分布在载体的表面，这对 贵金属催化剂有为重要。同时，浸渍法的操作工艺相 对较为简单，制备步骤也较少。
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第二节 浸渍法
一、浸渍法的工艺流程
催化剂载体 催化剂活性组分浸渍 干燥
焙烧
负载型催化剂
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（2）催化剂的制备 用预定量的铂化合物（如氯铂酸或氯铂酸铵），铼化合物（如高铼酸或 高铼酸铵），盐酸，去离子水混合成浸渍液，浸渍液与载体 γ-Al2O3的体 积比为1.0-2.5，在室温下浸渍12-24 h，然后过滤，60-80℃干燥6-10 h， 100-130℃干燥12-24 h，干空气中450-550℃，气剂比为500-1200的条件系 活化2-12 h，H2中400-500℃还原4 h，即得铂铼重整催化剂制备。
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化工资源有效利用国家重点实验室
第一节 沉淀法
制备 γ-Al2O3实例：工艺流程示意图
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第一节 沉淀法
制备 γ-Al2O3实例：具体过程
将工业硫酸产品粉碎，于 60-70℃温水中溶解，制成相对密度为 1.21-
1.23的Al2(SO4)3溶液，同时配制质量含量为20%的Na2CO3溶液。将此
第一节 沉淀法
催化剂工程导论 - 大纲及思考题答案
催化剂工程导论 - 大纲及思考题答案催化剂课程教学内容及教学基本要求第一章工业催化剂概述本章重点催化若干术语和基本概念，难点催化剂的化学组成和物理结构。
第一节催化剂在国计民生中的作用本节要求了解催化剂在国计民生中的作用(考核概率5%)。
1 催化剂―化学工业的基石2 合成氨及合成甲醇催化剂3 催化剂与石油炼制及合成燃料工业4 基础无机化学工业用催化剂5 基本有机合成工业用催化剂6 三大合成材料工业用催化剂7 精细化工及专用化学品中的催化8 催化剂在生物化学工业中的应用9 催化剂在环境化学工业中的应用第二节催化若干术语和基本概念本节要求理解催化若干术语和基本概念(考核概率90%)，掌握催化剂的化学组成和物理结构(考核概率95%)。
1 催化剂和催化作用 2 催化剂的基本特征 3 催化剂的分类4 催化剂的化学组成和物理结构5 多相和均相催化剂的功能特点6 多相和均相催化剂的同一性7 新型催化剂展望第二章工业催化剂的制造方法本章重点是沉淀法和浸渍法，难点是催化剂的制备原理和技术要点。
第一节沉淀法本节要求理解沉淀法的分类(考核概率60%)，掌握沉淀操作的原理和技术要点(考核概率80%)，了解沉淀法催化剂制备实例(考核概率20%)。
1 沉淀法的分类2 沉淀操作的原理和技术要点3 沉淀法催化剂制备实例第二节浸渍法本节要求掌握各类浸渍法的原理和操作(考核概率80%)，了解浸渍法催化剂制备实例(考核概率20%)。
1 各类浸渍法的原理及操作 2 浸渍法催化剂制备实例第三节混合法本节要求了解混合法制备催化剂（考核概率20%）第四节热熔融法本节要求了解热熔融法制备催化剂（考核概率20%）第五节离子交换法本节要求理解由无机离子交换剂制备催化剂，由离子交换树脂制备催化剂（考核概率40%）。
1 由无机离子交换剂制备催化剂。
2 由离子交换树脂制备催化剂。
第六节催化剂的成型本节要求了解催化剂成型工艺，几种重要的成型方法（考核概率20%）。
催化剂工程导论2离子交换法制备催化剂
•我国催化甲基叔丁基醚生产成功
2.5.2 由离子交换树脂制备催化剂
分类：
强酸性阳离子交换树脂：在树脂骨架中含有作为阳离子交换 的磺酸基(－SO3H)
弱酸性阳离子交换树脂：在树脂骨架中含有作为阳离子交换 羧基(－COOH)
阴离子交换树脂：在树脂中含有作为阴离子交换的季胺基型
成型必要性：催化剂的形状、尺寸不同，甚至表面粗糙度 不同，都会影响到催化剂的活性、选择性、强度、床层压 降、导热能力等性能。
改变形状的关键：是在保证催化剂机械强度及压降允许的 前提下，尽可能地提高催化剂的表面利用率。单位体积反 应器内所容纳的催化剂外表面越大，催化剂活性越高。
方法：催化剂异形化。即使催化剂的化学性质、物理结构 没有变化，也可以提高活性，减小压降，改善导热性能。
沸石分子筛的结构(II)
Mp/n[(AlO2)p (SiO2)q]·yH2O 式中p为铝氧四面体的数目， q为硅氧四面体的数目。 每个铝原子和硅原子平均有两个氧原子，如果M的化合价 n＝1，则M的原子数等于铝原子数，如果n＝2，则M的原 于数只是铝原子数的一半。
沸石分子筛的结构(II)
Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y]·ZH2O
笼示意图
笼及A型
以笼为结构单元，通过四元氧桥按立方晶格方式相互连 接起来；
笼总共由12个四元环、8个六元环和6个八元环组成的26
面体， 笼的直径为1.44 nm，空腔体积 0.76 nm3
笼及A型
A型沸石分子筛是 8个笼和12个 笼 联结而成，并形成 一个新的更大的笼 叫 笼。
八面沸石笼及X，Y型分子筛
八面沸石笼，以 笼为 结构单元，通过六元氧 环用六个氧桥按四面体 方式同其他四个笼联结 (类似金刚石结构)而构成 X，Y型分子筛的晶体结 构。 可以把八面沸石笼看作 是由笼和六角柱笼包围 而成的 。
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。
工业催化剂的制造方法课件
核磁共振谱（NMR）
测定催化剂分子结构和化学环境，了解催化剂的 分子结构和化学键合情况。
CHAPTER
04
工业催化剂的应用实例
汽车尾气处理催化剂
尾气处理催化剂主要用于减少汽车尾气中的有 害物质，如一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物 等。
尾气处理催化剂通常由贵金属（如铂、钯、铑 ）或其氧化物制成，以降低有害物质的排放。
尾气处理催化剂的制造方法包括溶胶-凝胶法、 沉淀法、化学气相沉积法等，这些方法能够确 保催化剂的活性、稳定性和耐久性。
石油工业中的裂化催化剂
01
裂化催化剂在石油工业中用于将重质油裂化为轻质油，如汽油 和柴油。
02
裂化催化剂通常由酸性组分（如硅酸铝、沸石）和活性组分（
如铂、钯、镍）组成。
裂化催化剂的制造方法包括混合法、浸渍法、热熔融法等，这
03
些方法能够确保催化剂具有较高的活性和选择性。
合成氨工业中的铁基催化剂
铁基催化剂是合成氨工业中常用的催化剂，用于将氮和氢转化为氨。
铁基催化剂通常由铁氧化物、铁硫化物或铁盐制成，以降低合成氨的反应 温度和压力。
铁基催化剂的制造方法包括沉淀法、溶胶-凝胶法、热解法等，这些方法 能够确保催化剂具有较高的活性和选择性，同时降低生产成本。
工业催化剂的发展历程
总结词
工业催化剂的发展经历了漫长的历程， 从最早的天然催化剂到现代的高效催化 剂，其发展与工业生产和科技进步密切 相关。
VS
详细描述
早期的天然催化剂如木炭、石头等被用于 酿酒、制醋等简单的化学反应。随着化学 工业的发展，人们开始研制具有更高活性 和选择性的工业催化剂，如铂、钯等金属 催化剂和硅酸铝、分子筛等非金属催化剂 。现代工业催化剂的应用领域更加广泛， 涉及石油化工、制药、环保等多个领域。
催化剂的制备方法.
催化领域以-Al2O3和-Al2O3应用最多，其实验室制备方法为： 1） -Al2O3：将Al(NO3)3水溶液在不断搅拌下缓慢加到 NH4OH溶液中，将得到的沉淀立刻过滤、洗涤，并在393K下 干燥50h，便得-Al2O33H2O。若再在873K煅烧24h，即得 -Al2O3。 2） -Al2O3：将Al(NO3)3水溶液在不断搅拌下缓慢加到 NH4OH溶液中，并在此过程中保持溶液的pH值在7以上，沉 淀过程完成后放置4h，过滤后将滤饼倒入水中放置12h，再过 滤后，于393K下干燥72h，得拜尔石-Al2O33H2O，在523K空 气气氛下煅烧16h，再升温至773K煅烧24h，即得-Al2O3。
金属盐溶液 NaOH(Na2CO3)
沉淀
洗涤 干燥 焙烧 研磨 成型 催化剂
活 化
（一）沉淀法的控制因素
1.沉淀剂的选择
1）尽可能使用易分解并含易挥发成分的沉淀剂。常用沉淀 剂有氨气、氨水和铵盐，还有二氧化碳和碳酸盐和碱类以 及尿素等。最常用的沉淀剂是氢氧化铵和碳酸铵等； 2）形成的沉淀物必须便于过滤和洗涤。盐类沉淀剂原则上 可以形成晶形沉淀，而碱类沉淀剂都会生成非晶形沉淀（最
3.助催化剂（合成NH3中的K2O） 是催化剂的辅助成分，量较少；助剂本身无活性或活性很小，加 入之后可以改变催化剂的化学组成和结构，从而提高催化剂的活 性、选择性、稳定性或寿命。 助剂按作用机理的不同可分为结构型和电子型两类。 结构性助剂：通过对载体和活性组分的结构作用，主要是提 高活性组分的分散性和稳定性。 电子型助剂：通过改变催化剂的电子结构，促进催化剂的选 择性。 例：合成氨用的铁催化剂，通过加入少量的Al2O3使其活性提 高，寿命大大延长—结构助剂。加入K2O， K2O使Fe原子的电子 密度增加，提高其活性，所以 K2O 是电子型的助催化剂。 4.共催化剂（石油裂解SiO2-Al2O3）
工业催化剂的制备综述
分子筛的酸性，且该过程可能是不可控的）
4. 离子交换的作用
• 引入酸中心
–与矿物酸进行离子交换（稳定分子筛） –在加热条件下进行NH4+交换 –多价阳离子（Ca2+, La2+）交换再脱水
• 在沸石的阳离子点引入金属
–Pt, Pd –过渡金属
• 精细调变孔
体转变。 ⑶ 在一定的气氛和温度条件下，通过再结晶与烧结过 程，控制微晶粒的数目与晶粒大小，从而控制催化剂 的孔径和比表面等，控制其初活性，还可以提高机械
强度。
Pseudo-boehmite,
hidróxido de aluminio
(bayerite) nordstrandite
gibbsite
铝盐
硅酸钠溶液Solución de silicato de sodio
氢氧化铝（新鲜沉淀）
硅酯Silicio éster • 计算相对的摩尔组成：通常是相对1 mol Al2O3 • 计算组份分子比：SiO2/Al2O3, H2O/SiO2, OH-/SiO2, M2o/SiO2, R2O/SiO2 • 计算OH-的量：
混合法 Mezcla 熔融法 Fusió n 溶胶-凝胶法 so备
Óxido de hierro - ó xido de cromo para transformació n de CO
合成氨的铁催化剂的制备Fe para amoniaco 复合氧化物的制备 Óxido mixto
可能存在的问题：
• 较难控制，重复性差 • 成核过程更易于在溶液中发生，而不是发生在载体上 • 生成的金属颗粒较大，均匀性低
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1.4影响沉淀法制备样品性质的因素
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催化剂工程导论2工业催化剂常规制备方法常规制备方法是工业催化剂制备中常用的方法，包括物理方法和化学
方法。
物理方法主要有：
1.混合磨合法：将活性组分和载体粉末混合后进行高能球磨、振荡磨
或者三辊研磨等方法进行磨合，使活性组分均匀地分布在载体上。
2.共沉淀法：将活性组分和载体的沉淀剂同时加入到反应体系中，通
过控制溶液pH值、温度和沉淀速率等参数来控制沉淀形态，从而制备出
带有活性组分的载体。
3.气相沉积法：通过在载体表面上加热和分解一种含有活性组分的气体，使活性组分在载体上沉积形成催化剂。
化学方法主要有：
1.合成溶胶凝胶法：以溶胶和凝胶为中间体，通过加入不同的催化剂
成分和控制反应条件，可以制备出具有高比表面积和良好分散性的催化剂。
2.柔性模板法：通过将活性组分溶解在柔性模板中，再通过热处理或
溶剂蒸发等方法来制备催化剂。
柔性模板可以是有机物或高分子物质。
3.水热法：将活性组分和载体一同放入压力反应釜中，在高温高压的
条件下进行水热反应，通过调整反应时间和反应温度等条件，可以控制催
化剂的形貌和结构。
以上就是工业催化剂常见的常规制备方法，这些方法各有优缺点，应
根据实际情况来选择适合的制备方法。
在实际应用中，也常常结合多种方
法来制备催化剂，以获得更好的性能和更稳定的催化效果。