催化剂导论-课件

催化剂工程导论1ppt课件1.催化剂定义：加快化学反应速度，而本身又不参与最终产物的物质。

2.催化剂的基本特性（1）加快化学反应速率，但不进入化学反应计量（2）具有选择性（3）加速热力学上可行反应（4）改变反应速率，不改变平衡位置（5）对正方向有效，反方向也有效2ppt课件3.多相固体催化剂的化学组成和物理结构（1）主催化剂（2）共催化剂（3）助催化剂（4）载体3ppt课件第二章

第一节沉淀法

1）单组分沉淀法，酸式沉淀和碱式沉淀

2）共沉淀法

3）均匀沉淀法

4）浸渍沉淀法

5）导晶沉淀法原理：利用结晶学中预加少量的晶种引导结晶快速完整的形成。

4ppt课件沉淀形成的影响因素

1）浓度

2）温度

3）pH值

4）加料方式和搅拌强度正加，反加，并加沉淀的陈化和洗涤沉淀的干燥、焙烧和活化焙烧的目的：1）获得所需化学组分，2）获得所需晶型、微粒粒度和孔径比表面积，3）让微晶适度烧结，提高机械强度5ppt课件过量浸渍法等体积浸渍法多次浸渍法（负载多组分，或负载量大时）浸渍沉淀法硫化喷洒浸渍法蒸汽相浸渍法原理：一方面是空隙与液体接触时，由于表面张力作用使液体渗入到毛细管内部；另一方面是活性组分在载体表面的吸附第二节浸渍法6ppt课件

第四节热熔融法该法适用于需要高温熔炼的催化剂制备，通过形成固溶体，使各组分均匀分布。一般骨架金属催化剂的制备采用该法。例：骨架铁、骨架镍、骨架钴等

7ppt课件第五节离子交换法分子筛的合成分子筛的分类

A、X、Y、ZSM-5等Si/Al比与分子筛的稳定性关系第六节催化剂成型压片、挤条、油中、转动成型8ppt课件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。9ppt课件2.催化剂宏观物理性质的测定

1）比表面积测定和孔结构表征物理法（BET），化学法(H2或H2/O2滴定)2)孔结构测定堆密度<颗粒密度<真密度10ppt课件催化剂微观性质测定和表征1.TEM,SEM2.XPS3.XRD4.DTA11ppt课件第四章工业催化剂的开发介绍了如何开发工业催化剂

小试中试大生产

12ppt课件第五章工业催化剂的制备设计图酶催化的“锁-钥模型”及反应机理示意（S-底物；E-酶催化剂）13ppt课件2.催化剂设计的一般程序

Dowden，Trimm，米田康夫等提出的催化剂设计程序14ppt课件3.甲醛氧化表面反应机理4.光谱研究反应机理15ppt课件That’sAllThankYou16ppt课件一、判断下列叙述的对错并改正错误（对者画√，错者画×）1．ZSM-5分子筛和Y分子筛比较，后者比前者有更好的酸稳定性。

2．测试研制的催化剂活性应在消除内、外扩散影响的情况下进行。

起加速化学反应作用的物质就是催化剂。4．合成氨催化剂Fe-Al2O3-K2O中的K2O是电子型助催化剂。

17ppt课件

催化剂不参与化学反应过程。6．ZSM-5分子筛的Si/Al比Y型分子筛Si/Al

比高。7．ZnO既可催化氧化-还原反应又可催化酸-碱反应。8.由盐溶液共沉淀法制被氢氧化物时,各种氢氧化物沉淀的PH值都大于7。18ppt课件1．×前者比后者有更好的酸稳定性√×，起加速反应作用而又不改变该反应的标准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值都大于719ppt课件二、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：

DA.CaA B.CuX C.KYD.ZSM-52．制备骨架镍催化剂应采用：

BA.共沉淀法 B.热熔融法 C.浸渍法 D.混合法3.干燥的温度是

B，焙烧的温度是

D。A.500℃ B.80~200℃ C.200~300℃ D.≥600℃20ppt课件4．浸渍法制备多组分催化剂应采用：

CA.过量溶液浸渍 B.等体积溶液浸渍

C.多次浸渍D.蒸气浸渍5．γ-、α-、θ-、η-Al2O3中密度最大者为

Bγ-Al2O3 B.α-Al2O3 C.θ-Al2O3D.η-Al2O3 6．烃类水蒸汽转化催化剂由拉西环状改成车轮状后，提高了该催化剂的B.C

A.机械强度B.催化活性 C.传热性能 D.固定床的床层阻力 7．下列分子筛中具有β笼的为

BCA.丝光沸石 B.CaA C.NaY D.ZSM-521ppt课件三、依据图1。说明多相催化反应的机理

22ppt课件四、依据图说明酶催化的“锁-钥模型”反应机理。P151图2酶催化的“锁-钥模型”及反应机理示意（S-底物；E-酶催化剂）

23ppt课件五、依据图说明甲醛生成的表面反应机理。P15624ppt课件六、读流程示意图4，回答下列问题。25ppt课件图4示出了高硅钠型分子筛的合成工艺流程，请结合该流程图简要回答下列问题：（1）简述NaY原粉的制备过程。（2）影响晶化的因素有哪些？你如何确定这些因素的较佳值？（3）图示制备NaY是催化剂的何种制备法？（4）你想如何测定NaY的晶化程度（即如何知道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？26ppt课件答：（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。27ppt课件七、阅读下述短文，回答问题。纳米TiO2的实验室制备：在干燥清洁的三颈瓶中，加入2mol/L氢氧化钠的乙二醇溶液，开动增力电动搅拌器，在搅拌的情况下加入2mol/L四氯化钛的乙二醇溶液，装上回流冷凝器装置和温度计，用油浴进行加热，在190℃下反应2h，密闭静置陈化10h。将陈化后的反应产物进行离心分离，用二次水洗涤至无Cl-1，在120℃下烘干、煅烧、研磨、表征。问:（1）画出说明制备过程的流程示意简图。（2）该制备法是酸法沉淀还是碱法沉淀？（3）为何要用氢氧化钠、四氯化钛的乙二醇溶液？用水行不行？为什么？（4）何为二次水？怎样检验是否已洗涤至无Cl-1？（5）煅烧工序起到哪些作用？你估计至少应在多少温度下进行煅烧？28ppt课件答：(1)氢氧化钠乙二醇溶液

反应→陈化→离心分离→洗涤→

干燥→煅烧→研磨四氯化钛乙二醇溶液或：氢氧化钠乙二醇溶液+四氯化钛乙二醇溶液→

反应→陈化→→离心分离→洗涤

→干燥→煅烧→研磨(2)酸沉淀法（逆加法）(3)乙二醇为溶剂，保持190℃下反应能在常压进行；用水不行，反应温度超过水的沸点，常压下无法进行；若加压反应，用水也可以，但一般要采取必要措施防止四氯化钛水解。(4)二次水即蒸馏水；用1％的AgNO3溶液检验（无白色絮状沉淀）→29ppt课件(5)形成TiO2，形成适宜孔结构，提高产物机械强度；500-600℃30ppt课件八、阅读下述短文，回答问题。纳米氧化镁的实验室制备：用Mg(N03)2•6H2O配制成50m11.0mol/L的硝酸镁溶液，然后在搅拌下加入50m11.0mol/L的Na2CO3溶液，反应立即生成沉淀，陈化3h以便充分反应生成前驱物。沉淀过滤，用蒸馏水充分洗涤，再用乙醇洗涤后，置于80℃烘箱内4h得到氧化镁的前驱物。此前驱物在600℃下灼烧3h得到纳米MgO。问:（1）画出说明制备过程的流程示意简图。 （2）该制备法是酸法沉淀还是碱法沉淀？加料方式如何？ （3）“用蒸馏水充分洗涤”，洗到何种程度才算是“充分”了？如何知道是否“充分”？ （4）为何在用蒸馏水充分洗涤后，还要用乙醇洗？不用乙醇洗会有何影响？ （5）氧化镁的前驱物是什么？

31ppt课件