催化剂制备方法
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固态反应，微晶适度烧结） 活化（在一定气氛下处理使金属价态发
生变化）
docin/sundae_meng
2. 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
docin/sundae_meng
负载型金属催化剂
浸渍法的原理
催化剂制备方法
共沉淀法
多个组分同时沉淀（各组分比例较恒定，分布 也均匀）
合成甲醇
CuO-ZnO-Al2O3
Na2CO3 溶液
Cu(NO3) 2 ，Zn (NO3) 2 Al (NO3) 3 溶液
pH中性
三元混合氧化物沉淀
docin/sundae_meng
均匀沉淀法
金属盐溶液与沉淀剂充分混合后，逐渐改变条 件得到颗粒均匀、纯净的沉淀物
吸附
再加入 NaOH
沉淀
载体
docin/sundae_meng
氢氧化铂 沉淀
易还原 粒子细
载体
3 、机械混合法
直接将两种或两种以上物质机械混合 设备简单，操作方便，产品化学组成稳定 （球磨机、拌粉机） 分散性和均匀性较低
docin/sundae_meng
湿混法
固体磷酸催化剂（促进烯烃聚合、异构化、水 合、烯烃烷基化、醇类脱水）
1 M HCL 90oC交换6次
洗涤焙烧
Zn/ZSM-5 催化剂
Zn(NO3)2 溶液交换
docin/sundae_meng
H-ZSM-5
5、负载法
将活性组分通过物理吸附，化学吸附，浸渍，离子交换 负载在载体的表面上制备负载型催化剂。
常见载体：硅胶（SiO2) 各种晶型的氧化铝（Al2O3) 沸石（Y, ZSM-5, 丝光沸石...) 分子筛 (SAPO, MCM-41…) 活性碳 （各种形状，C60…） 其它氧化物材料…
加料顺序和搅拌强度
– 加料方式不同，沉淀性质有差异
docin/sundae_meng
沉淀的陈化和洗涤
晶型沉淀陈化有助于获得颗粒均匀的晶 体（吸附杂质较少）
非晶型沉淀一般应立即过滤(防止进一步 凝聚包裹杂质）
一般洗涤到无OH-,NO3-
docin/sundae_meng
沉淀的干燥焙烧活化
干燥（除去湿沉淀中的洗涤液） 焙烧（热分解除去挥发性物质，或发生
docin/sundae_meng
多次浸渍法
●重复多次的浸渍、干燥、焙烧可制得活性物质 含量较高的催化剂
●可避免多组分浸渍化合物各组分竞争吸附
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浸渍沉淀法
将浸渍溶液渗透到载体的空隙，然后加 入沉淀剂使活性组分沉淀于载体的内孔 和表面
H2PtCl6盐酸溶液 先 浸 渍
docin/sundae_meng
6、化学交联
将金属的配合物等通过化学反应的方法交联或接 枝到一个载体的表面。
用于均相催化剂的固载化，多组分催化剂的制备， 无机-有机杂化催化剂等的制备。
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7、化学沉积(CVD)
MOCVD ( Metal organics Chemical Vapor deported )
docin/sundae_meng
沉淀时金属盐类的选择
一般金属选用硝酸盐（大都溶于水） 贵金属(Pt,Pd, Rh)为氯化物的浓盐酸溶液 铼选用高铼酸（H2Re2O7）
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沉淀时沉淀剂的选择
易分解挥发除去（氨气，氨水，铵盐， 碳酸盐等）
形成的沉淀物便于过滤和洗涤（最好是 晶型沉淀，杂质少，易过滤洗涤）
焙烧
脱硫 催化剂
4、离子交换法 Ion-exchange
利用离子交换作为其主要制备工序的催化剂制备方法 利用离子交换的手段把活性组分以阳离子的形式交换
吸附到载体上 适用于低含量，高利用率的贵金属催化剂 用于活性组分高分散，均匀分布大表面的负载型金属
催化剂
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分子筛上的离子交换
活性组份在载体上的分布不够均匀
docin/sundae_meng
过量浸渍法
将载体浸入过量的浸渍溶液中（浸渍液体超 过可吸收体积），待吸附平衡后，沥去过剩 溶液，干燥，活化后再得催化剂成品。
docin/sundae_meng
等体积浸渍法
●将载体与正好可吸附量的浸渍溶液相混合 ●浸渍溶液刚好浸渍载体颗粒而无过剩 ●预先测定浸渍溶液的体积 ●多活性物质的浸渍 ●浸渍时间
氢型wenku.baidu.com子筛的制备（H-ZSM-5）
硅酸钠 氢氧化钠 硫酸铝
晶 化
Na-ZSM-5 分子筛
1 M NH4NO3 NH4-ZSM-5
交换3～5次
分子筛
焙烧 脱氨
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H-ZSM-5
分子筛上的离子交换
制备Zn/ZSM-5 (用于丙烷芳构化）
Na-ZSM-5 分子筛
焙烧脱 有机胺
沉淀剂的溶解度要大（这样被沉淀物吸 附的量就少）
沉淀物的溶解度应很小 沉淀剂无污染
docin/sundae_meng
沉淀形成影响因素
浓度
– 溶液浓度过饱和时，晶体析出，但太大晶核增多，晶粒会变 小）
温度
– 低温有利于晶核形成，不利于长大，高温时有利于增大，吸 附杂质也少
pH值
– 在不同pH值下，沉淀会先后生成
磷酸负载于 硅藻土
100份 硅藻土
300份 正磷酸
混合
石磨 30份
烘 干
成型、焙烧
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固体 磷酸
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）
锌-锰-镁 脱硫催化剂
碳酸锌
氧化镁 机混
二氧化锰
350 oC分解 碳酸锌
焙 烧
喷球
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尿素调节碱性
(NH2)2CO + 3H2O
2NH4+ + 2OH- + CO2
加热到 90-100 oC 尿素，同时释放出OH-
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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
无定型物 转
X，Y晶体 化
高结晶度
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）
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浸渍法的优点
用于已成型载体（如氧化铝，氧化硅，活 性炭，浮石，活性白土等）上负载活性组 分
方便，简单，可控；活性成分利用率高， 用量少（如贵金属）
浸渍法的缺点
生变化）
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2. 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
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负载型金属催化剂
浸渍法的原理
催化剂制备方法
共沉淀法
多个组分同时沉淀（各组分比例较恒定，分布 也均匀）
合成甲醇
CuO-ZnO-Al2O3
Na2CO3 溶液
Cu(NO3) 2 ，Zn (NO3) 2 Al (NO3) 3 溶液
pH中性
三元混合氧化物沉淀
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均匀沉淀法
金属盐溶液与沉淀剂充分混合后，逐渐改变条 件得到颗粒均匀、纯净的沉淀物
吸附
再加入 NaOH
沉淀
载体
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氢氧化铂 沉淀
易还原 粒子细
载体
3 、机械混合法
直接将两种或两种以上物质机械混合 设备简单，操作方便，产品化学组成稳定 （球磨机、拌粉机） 分散性和均匀性较低
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湿混法
固体磷酸催化剂（促进烯烃聚合、异构化、水 合、烯烃烷基化、醇类脱水）
1 M HCL 90oC交换6次
洗涤焙烧
Zn/ZSM-5 催化剂
Zn(NO3)2 溶液交换
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H-ZSM-5
5、负载法
将活性组分通过物理吸附，化学吸附，浸渍，离子交换 负载在载体的表面上制备负载型催化剂。
常见载体：硅胶（SiO2) 各种晶型的氧化铝（Al2O3) 沸石（Y, ZSM-5, 丝光沸石...) 分子筛 (SAPO, MCM-41…) 活性碳 （各种形状，C60…） 其它氧化物材料…
加料顺序和搅拌强度
– 加料方式不同，沉淀性质有差异
docin/sundae_meng
沉淀的陈化和洗涤
晶型沉淀陈化有助于获得颗粒均匀的晶 体（吸附杂质较少）
非晶型沉淀一般应立即过滤(防止进一步 凝聚包裹杂质）
一般洗涤到无OH-,NO3-
docin/sundae_meng
沉淀的干燥焙烧活化
干燥（除去湿沉淀中的洗涤液） 焙烧（热分解除去挥发性物质，或发生
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多次浸渍法
●重复多次的浸渍、干燥、焙烧可制得活性物质 含量较高的催化剂
●可避免多组分浸渍化合物各组分竞争吸附
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浸渍沉淀法
将浸渍溶液渗透到载体的空隙，然后加 入沉淀剂使活性组分沉淀于载体的内孔 和表面
H2PtCl6盐酸溶液 先 浸 渍
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6、化学交联
将金属的配合物等通过化学反应的方法交联或接 枝到一个载体的表面。
用于均相催化剂的固载化，多组分催化剂的制备， 无机-有机杂化催化剂等的制备。
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7、化学沉积(CVD)
MOCVD ( Metal organics Chemical Vapor deported )
docin/sundae_meng
沉淀时金属盐类的选择
一般金属选用硝酸盐（大都溶于水） 贵金属(Pt,Pd, Rh)为氯化物的浓盐酸溶液 铼选用高铼酸（H2Re2O7）
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沉淀时沉淀剂的选择
易分解挥发除去（氨气，氨水，铵盐， 碳酸盐等）
形成的沉淀物便于过滤和洗涤（最好是 晶型沉淀，杂质少，易过滤洗涤）
焙烧
脱硫 催化剂
4、离子交换法 Ion-exchange
利用离子交换作为其主要制备工序的催化剂制备方法 利用离子交换的手段把活性组分以阳离子的形式交换
吸附到载体上 适用于低含量，高利用率的贵金属催化剂 用于活性组分高分散，均匀分布大表面的负载型金属
催化剂
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分子筛上的离子交换
活性组份在载体上的分布不够均匀
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过量浸渍法
将载体浸入过量的浸渍溶液中（浸渍液体超 过可吸收体积），待吸附平衡后，沥去过剩 溶液，干燥，活化后再得催化剂成品。
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等体积浸渍法
●将载体与正好可吸附量的浸渍溶液相混合 ●浸渍溶液刚好浸渍载体颗粒而无过剩 ●预先测定浸渍溶液的体积 ●多活性物质的浸渍 ●浸渍时间
氢型wenku.baidu.com子筛的制备（H-ZSM-5）
硅酸钠 氢氧化钠 硫酸铝
晶 化
Na-ZSM-5 分子筛
1 M NH4NO3 NH4-ZSM-5
交换3～5次
分子筛
焙烧 脱氨
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H-ZSM-5
分子筛上的离子交换
制备Zn/ZSM-5 (用于丙烷芳构化）
Na-ZSM-5 分子筛
焙烧脱 有机胺
沉淀剂的溶解度要大（这样被沉淀物吸 附的量就少）
沉淀物的溶解度应很小 沉淀剂无污染
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沉淀形成影响因素
浓度
– 溶液浓度过饱和时，晶体析出，但太大晶核增多，晶粒会变 小）
温度
– 低温有利于晶核形成，不利于长大，高温时有利于增大，吸 附杂质也少
pH值
– 在不同pH值下，沉淀会先后生成
磷酸负载于 硅藻土
100份 硅藻土
300份 正磷酸
混合
石磨 30份
烘 干
成型、焙烧
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固体 磷酸
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）
锌-锰-镁 脱硫催化剂
碳酸锌
氧化镁 机混
二氧化锰
350 oC分解 碳酸锌
焙 烧
喷球
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尿素调节碱性
(NH2)2CO + 3H2O
2NH4+ + 2OH- + CO2
加热到 90-100 oC 尿素，同时释放出OH-
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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
无定型物 转
X，Y晶体 化
高结晶度
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）
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浸渍法的优点
用于已成型载体（如氧化铝，氧化硅，活 性炭，浮石，活性白土等）上负载活性组 分
方便，简单，可控；活性成分利用率高， 用量少（如贵金属）
浸渍法的缺点