浸渍法制取Cat.doc

实验7 Ni/SiO2催化剂的制备、表征和性能评价实验目的：1。掌握浸渍法制备负载型催化剂的基本原理和方法并采用干式浸渍法制备Ni/SiO2催化剂。 浸渍法是一种常用的制备负载型金属或金属氧化物催化剂的方法，该方法所制备的催化剂的催化性能不仅与负载的金属或氧化物的种类、含量有关，而且多数情况下还与金属在载体上的分散度及载体的性质有关，此外还受制备方法、溶液的浓度、pH值和后处理等因素影响。 浸渍方法可分为浸入式浸渍和干式浸渍。前一种方法是将载体浸入金属盐(硝酸盐、醋酸盐、氯化物、乳酸盐等)的浓溶液，排掉多余液体后，催化剂在热空气中处理以蒸发溶液并分解金属盐;后一种方法是让载体吸收相当于其孔体积的金属盐溶液，再经烘干、分解1：催化剂制备实验实验仪器与试剂仪器：容量瓶(100mL),坩埚(30mL)，小烧杯，玻璃棒，带刻度移液管，烘箱，马弗炉 2：催化剂制备实验步骤 Ni/SiO2催化剂制备(以w=l0% Ni/SiO2催化剂为例) （1）用天平称取43.62gNi(NO3)26H2O(A.R.)于小烧杯中，加适量二次去离子水溶解，再定容于100mL容量瓶中，配成1.500molL1Ni(NO3)20.08805g(Ni)mL1水溶液。 （2）取1.500m0lL1 Ni(NO3)2水溶液6.3lmL于小烧杯中，加水稀释至总体积为8.0mL。称取5.0g经烘干处理过的青岛产硅胶(40一60目)，快速将硅胶倒入装有稀释后Ni(N03)2水溶液的烧杯中并放置l0min。 （3）将上述样品放入烘箱中于120干燥4h，再转入坩埚于马弗炉中600灼烧6h即得催化剂。（4）实验者可参照上述方法制备负载量为w=4%一10%的Ni/SiO2催化剂及其他载体(如Al2O3，La2O3等)负载的Ni基催化剂2010年11月15日负载型催化剂中负载金属理论含量的计算问题1.比如说你要负载负载镍10 负载铁10那么你载体和你两者的质量比8：1：1你载体的质量可以称量比如你称量了8g那么镍量就要1g，转化成摩尔量乘于对应盐的分子量就可以得到你所要加的盐的量同样铁盐也是这么计算，折换成摩尔量乘于分子量，这样就可以得到2。其实负载型催化剂中各组分的含量是一个相对值，没有绝对统一的标准，只要是在制备催化剂的过程中以同一个标准来做就可以。比如一：含镍10%，可以是Ni元素按，也可以是NiO，一般在发表论文的时候要说明的。二：这个10%的含量可以是相对载体的，也可以是相对催化剂的，所以在计算的时候也要注意，否则容易出错！一句话，首先建立自己的标准，不管怎么个算法，统一就行！我要争取每天都对这个帖子进行改进2010年11月16日载体吸水率测定：这是等体积浸渍的关键问题，保证你浸渍的均匀。但也是一个实验中的数据，而不是固定的，不是别人是什么，你就是什么！当然别人和你的载体一个公司买的同批次的，当然你可以用这个数据。怎么测定？其实这是一个简单的视觉游戏，差不多就行了，不是那么绝对的。把载体粉末放在表面皿上，滴上水，当然水从量筒里出来，5ml量筒就行了，差不多的数据！哈哈，一般你从1g载体-1ml水开始试，或者你重复文献，直接用数据也行！例如你看到前面的数据出现了（取1.500m0lL1 Ni(NO3)2水溶液6.3lmL于小烧杯中，加水稀释至总体积为8.0mL）6.31ml，这个数据怎么有1？那0.01ml怎么弄，其实就是个数字，你说6.5ml，可以么？7呢？其实差不多就行了！再问？你就不理解实验了！11月17日等体积浸渍的工艺一：静置24小时（还有4个小时一说）；二，110摄氏度6-8小时（可以120摄氏度）；三，600摄氏度6小时（根据你的反应和物质确定）干燥，焙烧时间长了有事么？你说呢？其实只是影响实验进度，时间短了？怎么办？其实就是你的实验量了！今天看到zhangwengui330的科研日志/bbs/viewthread.php?tid=1260444真的是学到东西！特别是对分子筛浸渍讲的很到位：我引用一下章师兄，有个问题请教下：我现在想做Cu掺杂的分子筛，那些分子筛比较容易实现掺杂？就是把Cu做在分子筛的骨架或孔道里，达到实现金属间的隔离的目的。如果能达到这样的目的，Cu会显什么价态？如果是+2价，能否通过处理把它处理为+1价？谢谢掺杂有多种方式，以取代晶格原子为例，如果要想Cu成功的掺杂进去，则被替代原子应该与其原子半径差别不是特大，而且配位状态较为类似，这样比较容易进行，所以楼主要是掺杂Cu很有可能得选取具有二维有序孔结构的分子筛体系，比如层状粘土类结构的（典型代表为水滑石），因为Cu最高价态为+2价。也或者一些结晶不高但有序介孔材料。当然原位合成也有可能进入一些三维有序孔结构的分子筛体系，但其掺杂模式则可能是形成缺陷（原有完整的四面体结构单元由于被Cu占据而不能形成）或包埋点（包埋在一些方钠石笼内）。Cu做在分子筛的骨架或孔道，这个说话比较模糊，因为骨架和孔道不是并列的关系，其实孔道壁也属于骨架范畴，而Cu做在里面可以以多种力的方式落在分子筛孔道里（静电引力，共价键等）。你说的隔离是不是实现高分散而防止团聚的另一种表达方式？如果这个目的的话，其实一些常规分子筛低浓度浸渍就可以实现（我不知道楼主的Cu要固载多少上去，但是常规来说一般浸渍比原位掺杂的量要大）。而至于Cu显现什么价态，在要考虑你的制备环境，但是0价基本上是不可能的（必须经过后处理才可达到），当然你非说Cu金属纳米颗粒直接吸附封装在分子筛笼内，那也时候有一定可能的，前提是你Cu纳米颗粒足够小，分子筛孔道够大（分子筛范围很广，可以是微孔介孔也可以高分子大孔，因为有筛分分子的功能都可以称之为分子筛，而不局限于沸石分子筛）。比如说你要直接把一价Cu直接做到孔道内也不是不可以，前躯体是一价铜盐，制备过程中隔绝氧化性介质。当然如果Cu物种没有以共价键形式嵌进骨架内，通过一般的还原方式是可以实现Cu2+向Cu+和Cu转变的，如果共价嵌入，很难还原，当然温度够高，骨架不稳定也是可以实现价态转变问题：如果进行双金属掺杂，两种金属在分子筛里能分散均匀并实现隔离吗？答案：这个目标可以实现但是可能要求很苛刻，因为我不知道你的隔离是指什么意义上的隔离，是金属颗粒间完全分散开而且每个颗粒指含一种金属元素？又或是其他？或者就是普通意义上的高度分散。其实如果不考虑固载量，你这个目标其实也可以实现，分子筛常用的离子交换法就可以实现，但是可能要求离子初始浓度比较低，而且洗涤程序要到位。如果从设计层面上来讲，可以在分子筛上构建两个不同特性的位点，只能对相应金属产生相应的结合，但是设计起来可能比较复杂。其实实现这些反而与分子筛自身关联不是特别大（不是说没关系，自身性质也很重要，但是对于相似分子筛来说，自身因素反而影响是较小的），更多的是制备条件的控制，溶剂的选用，物料的投放以及制备过程控制等。我建议您可以看看一些纳米制备方法的书，有很大的借鉴性，再结合分子筛自身的一些特性予以考虑，可能达到你的要求就不远了11月8日今天要说的是浸渍or 共沉淀那个更好？没有绝对的，没有一般的，催化是特殊的，反应也是特殊的！没有敢说这个反应沉淀法好，或者浸渍好，这些都是你的做实验，来告诉别人的，也就是你的工作量。催化一定要具体问题，具体面对。11月20日有朋友问：为什么有些浸渍，会有搅拌？中国教育最喜欢的事情，就是标准化，喜欢一个磨子造人，标准答案，所以我们的思维里总会有一种确定的东西在里面。其实，科研没有那么多确定的东西，科研也是非常灵活的，科研没有标准答案。浸渍可不可以加入搅拌可以啊！其实只要你的催化剂有活性，你就是说它是买的催化剂，只要你的买的，用的好，你也可以发文章。11月29日浸渍法制备负载催化剂浸渍时温度对催化活性的影响本文来自: 小木虫论坛/bbs/viewthread.php?tid=2642416&fpage=1有许多人都认为应该详细的探讨制备步骤每一步的影响因素，但是忽视了催化或者说科研中最基本的问题，就是简化，就是抓住关键，也可以说是主要矛盾，为什么很多实验给出的都是室温，都是24小时，因为都是希望在一种平衡的状态下，或者忽略一下次要的因素，探讨其中更为有差异的，或者说更为重要的对催化实际结果有重要意义的因素。什么是催化的关键因素？其实就是活性，就是选择性，就是通过调变这些可控的条件，去影响活性浸渍其中的影