催化剂的组成与功能.docx

催化剂的组成与功能催化剂的组成：活性组分载体助催化剂催化剂组分与功能关系:、活性组分它是催化剂的主要组分，有时由一种物质组成，有时由多种物质组成如:乙烯氧化制环氧乙烷的银催化剂；丙烯氨氧化制丙烯腊用的钼和铋催化剂20%40%60%80%100%Mo的混合比Mo-Fe合金组成与活性关系活性组分的分类:导电性傕任反应举例话1心分金属导（氧化、恶 原反应）姓序性加氢生氢解选择性氧化Fe. Ni. PtPd, Cu. Ni. PtAg, Pd, Cu过液金属碾1W半导伸（氧15犀）皓坪|生安，脱签L氧化ZnOCuONiO Cr2O3M0S2 * Ct^Oj TeiQi-MoOj素氧化物绝续体（碳禽子反 成）（酸碱果昏、异相脱水AJ0. SlOj-AJjOsSiOrA虹3,分子神二、载体载体是催化剂活性组分的分散剂、粘合剂和支撑物，是负载活性 组分的骨架例如，乙烯氧化制环氧乙烷催化剂中的Ag就是负载在 “a—Al2O3上的,这里的a—Al2O 3称为载体载体还常分为惰性载体与活性载体严格来说，催化剂中的组分 都不是惰性的，都对主剂与助剂有所影响，只不过活性载体的 作用更为明显而已载体的作用与助催化剂的作用在很多方面有类似之处，不 同的是载体量大，助催化剂量小；前者作用较缓和，后者较明 显。

另外，由于载体量大可赋予催化剂以基本的物理结构与性 能，如孔结构、比表面、宏观外形、机械强度等此外，对主催化 剂和助催化剂起分散作用，尤其对贵金属既可减少其用量，又可 提高其活性，降低催化剂成本作为高效催化剂，活性组分与裁体的选择都非常重要下面是载体的分类和部分常见载体的种类:载体ttiB孑啥积比面M表非孑限性刖玉0~10.33^-0.45硼硅<10.4粗孔性0.04■2〜390.51^-0.151石棉1〜14—耐火砖<1—遇1比 表面 （细 孔性）的天然产 物无机的 骨架产品150.25白土150-^280卜 0.5氧化铝（牌号AlsaXFlQ）L000.3氧化铝（牌号24)00.3氧化镁30-1400.3合^8®氧修、氧化铝3500.5400-^000.6-0.9400-^8000.4-4.G有机产品900-120003-2.0催化剂的活性随载体比表面的增加而增加，为获得较高的活性, 往往将活性组分负载于大比表面载体上.载体与催化剂的活性、选择性、热稳定性、机械强度以及催化 过程的传递特性有关，因此，在筛选和制造优良的催化剂时， 需要弄清载体的物理性质和它的功能催化剂组分与含量的表示方法：例如：合成氨催化剂 Fe—K2O-Al2O3用"-’将催化剂中的各组分隔开：加氢脱硫催 化剂Co—Mo/a—Al2O3,斜线上为主剂和助剂，斜线下为载体。

各组分的含量可用重量％、重量比表示，也可用原子％、原子 比表示载体的功能:■提供有效的表面和适宜的孔结构■增强催化剂的机械强度■改善催化剂的传导性■减少活性组分的含量■载体提供附加的活性中心■活性组分与载体之间的溢流现象和强相互作用理想的催化剂载体应具备的特性能适应某一特定反应的外形；有足够的抗破碎强度；有足够的反应表面和合适的孔结构；有足够的稳定性，包括活性稳定性与热稳定性；导热、热容量及堆密度适中；不含使催化剂中毒的物质；原料易得，载体制备过程简便.三、助催化剂定义：加入少量的某种物质，可以显著改善催化剂效能，包括活性，选择性与稳定性和寿命等它是通过改变催化剂的化学组成、化学结构、离子价态、酸碱性、晶格结构、表面结构、孔结构、分散状态、机械强度等来 提高催化剂的性能助催化剂的分类：(1) 结构型助催化剂(2) 电子型助催化剂：(3) 晶格缺陷型助催化剂:使活性物质晶面的原子排列无序化， 增大晶格缺陷浓度来提高催化剂的催化活性第(2)、(3)类也合称为调变性助催化剂结构型助催化剂：作用：提高活性组分的分散性和热稳定性.原理:能使催化活性物质粒度变小、表面积增大，防止或延缓因 烧结而降低活性等，工业催化过程通常在几百度的条件下进行， 本来不稳定的微晶容易烧结，因而导致催化剂的活性下降。

而助 催化剂的加入可以阻止或减缓微晶的增长速度，从而延长催化 剂的使用期限例如：合成氨的铁催化剂，加入少量的A12O3 电子型助催化剂：作用：改变催化剂活性物质的结构和化学组成，促进催化活性 选择性原理：催化剂活性组分的空d轨道能接受助催化剂提供的电子, 改变了活性组分的电子结构，提高了催化剂的活性和选择性； 可能生成新的晶相，或者也可能产生或增多催化剂中晶相或微 晶间活性界面的数目从而提高活性或选择性例如：Fe-A12O3中加入K2O常见助催化剂举例:主要活隹询质M^iJ载体A]20jKOH, CaO, BaO, MgO, Ba(QH)2K|0. Be2OFe. Fe3O3, SiO2MtZuO, ThO3f CaO, MgOCrQIGiO.ya. K,Rlb,业O, CaO^lgO^lPOj.SiO^CeO^ SlOd ZrO2, ThO3hSb2O5,SALO5j MgO,ZdO,tt±MgO,MnO:, A^Oj.B e ,T l^Zd朝玲成MgO, ThO；hMt&OH» FejOj.其上活，峻C诚 CuOK, Na. Ca. Mg, MgO, Ba(NO2)3, IT% Ah。

计 TiRj,C eOjJiO^i, Co, Cr:Gj, MnO^Fe^OjAJA, 活快脱盆和脱水AL^Oj+Ti^OjjALnOj, CwO以CaO, MgOjSnOnjCr；； O3,ZnO,NiAl^.硅藻土HBQ3H3BD3,H3PCH朝玲成CrjO^!，硅藻土。