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文档简介

1、沉淀法制备催化剂、催化制造沉淀法、在金属盐溶液中添加沉淀剂、生成不溶性金属盐或金属水合氧化物、从溶液中沉淀、老化、过滤、洗涤、干燥、焙烧、成型、活化等工艺制成的催化剂或催化剂载体,是高含量非贵金属、(非)金属氧化物催化剂或催化剂载体例baso4核的生成一般被认为是在过饱和溶液中ba2和so42-先结合ba2 so42-离子,然后再进一步结合ba2和so42-形成离子组,这样离子组在一定程度上较大,就形成了结晶核。异补核:溶液中的粒子等外来杂质对种子诱导沉淀的作用。例如,用化学纯试剂制造的溶液,如果每毫升至少有10个不溶性微粒,就起到结晶核的作用。这种补核作用在沉淀形成的过程中总是存在的。在核的

2、生长,核的形成后,结构离子可以在核的表面移动和沉积,核逐渐生长,形成沉淀粒子。聚集相对速度:是结晶离子聚集到结晶核中,堆积成沉淀粒子的速度,即结晶核生成的速度。定向速度:是凝聚的同时,晶体离子以一定顺序定向到晶体核的速度,是晶体生长速度。原子核的生长、原子核的生成率、结晶核的生长率、单位时间内单位体积溶液中生成的结晶核数、c:溶质的过饱和浓度c*:溶质的饱和浓度、k、k:常数,与沉淀的特性、温度等有关。,单位时间内沉积的固形物量,成核速度成核增长率:离子很快聚集成大量核,溶液的过饱和率急剧下降,溶液中的离子不再聚集成核,因此核迅速聚集成小的无定形颗粒,获得非晶沉淀,甚至胶体晶体生长速度成核速度

3、:溶液中最初形成的晶核不多,以晶核为中心的离子沉淀物产生的吸附量少,清洗后的沉淀物的溶解度也要比贵金属(cu、ni、ag、mo等贵金属容易过滤和冲洗),形成结晶型沉淀的沉淀剂(盐类)沉淀剂必须无毒,不会造成环境污染,对硝酸盐非贵金属盐首选硫酸盐、有机盐、金属盐双重盐,常用的沉淀剂:碱结论:如果稀溶液(在稀溶液中更适合结晶核生长)不太饱和(s=1.5-2.0),完全结晶度过饱和,结晶速度快,容易发生电位和晶格缺陷,但容易含有杂质,颗粒较小的沉淀剂应均匀地在混合下慢慢添加,以防止局部不太浓的沉淀物进入较厚的溶液,沉淀剂应迅速添加生长率最高(结晶核生成率最高时的温度远低于结晶核生长率最高时的温度)低

4、温对结晶核生成有利,对结晶核生长不利,一般较小的结晶型沉淀要在较热的溶液中进行,热溶液中吸附杂质较少,沉淀时间短(通常为70-80 oc),ph,等物质在ph中顺加法:沉淀物添加到金属盐溶液中。逆加法:金属盐溶液添加到沉淀剂中,相加:金属盐溶液和沉淀剂成比例流入沉淀池,ph多组分沉淀不均匀ph多组分同时沉淀均匀ph稳定多组分同时沉淀均匀,混合强度,1。 混合强度、液体分布均匀,但沉淀颗粒可以被混合浆打破;搅动力小,液体不能均匀混合。2。结晶型沉淀:沉淀剂应均匀、缓慢地添加,以免局部过浓。3 .非晶沉淀:沉淀剂应在低亮度下快速添加,影响沉淀的因素很复杂。实际工作中,根据催化剂性能对结构的不同要求

5、,选择合适的沉淀条件,控制沉淀物类型和粒度,以获得预定结构和理想催化剂性能沉淀准备催化剂的研究重点,沉淀分类单组分沉淀方法,溶液中只有一种金属盐和沉淀物作用,单组分沉淀物形成示例:氧化铝的制造算法:al3 oh- al2o3 nh2o盐法:alo 2阳性物质的ph值太高,沉淀物为2 .氨再溶为沉淀剂时,氨的浓度形成离子配体过多,沉淀3 .(nh4)以2co3、na2co3为沉淀剂时,可以生成碳酸盐、氢氧化物、碱式碳酸盐沉淀(多组分),含有两种以上金属盐的混合溶液和一种或多种沉淀剂,能产生多组分沉淀物的优点:分散性和均匀性良好注意事项:1 .金属盐、沉淀剂浓度、介质ph值、供应方法等条件,各成分

6、的同时沉淀要求2。反应金属盐和沉淀碱性碳酸盐时,不仅会形成金属碳酸盐(如镍碳酸盐)和氢氧化物(氢氧化铝)的共沉淀混合物,还会产生少量的复合金属碳酸盐(如碱性镍铝碳酸盐)。共沉淀时能否形成复合碳酸盐的金属,双盐度的形成进一步增加了沉淀物成分的均匀性,在焙烧过程中形成化合物或固体熔体具有重要作用,均匀沉淀、沉淀剂不直接添加到沉淀溶液中,而是先将沉淀溶液和沉淀剂母体混合,形成非常均匀的体系,然后调节温度,使沉淀剂母体逐渐转化为沉淀剂,产生均匀纯沉淀物的例子:氢氧化铝沉淀物的制造优势:一般沉淀时沉淀含有大量杂质等缺点,常用均匀沉淀剂母体、超均匀共沉淀法、沉淀操作分为两个阶段:首先使用缓冲剂暂时分离两种

7、反应物,快速混合,在整个系统中同时形成均匀过饱和溶液,使沉淀粒度均匀,组分均匀分布。 关键:快速混合(防止形成结构或不均匀沉淀),ni/sio2准备(苯选择性加氢催化剂)形成均匀的水溶胶或果冻,然后分离、洗涤、干燥、焙烧、还原立即催化,通过诱导沉淀调整(球)沉淀方法,结晶诱导剂络合剂的加入,调节金属离子浓度,沉淀的粒度分布均匀,沉淀的后处理工艺老化、过滤、洗涤、干燥、焙烧成型激活,沉淀的后处理过程老化(老化、熟化),沉淀完成后不立即过滤,与母液放在一起一段时间。在此期间发生的所有不可逆转的变化称为沉淀物的老化因素:老化时间、温度、ph作用:粒子生长,粒子大小均匀的纯粗糙晶体晶体改善和定型转换,

8、初沉淀的不稳定结构逐渐变成稳定的结构;非晶沉淀可以是结晶沉淀(分子筛,水合氧化铝)。多晶沉淀物可以在不同的老化条件下获得不同的结晶物质(水合氧化铝),并用于过滤和洗涤,清洗目的:去除杂质杂质杂质杂质类型:表面吸附清洗形成混合结晶老化机理软件包老化清洗工作:蒸馏水、去离子水、清洗液(草酸盐沉淀)可溶性大的晶体沉淀用冷水清洗;溶度小的非晶沉淀用温热挥发性稀电解质溶液洗涤(硝酸铵溶液冲洗水合氧化铝沉淀,防止胶体形成),干燥和焙烧,干燥目的:去除水分干燥条件:干燥温度(60-200 oc),干燥时间干燥影响:影响催化剂物理结构(孔结构)通过物质的热分解,除去化学接头数和挥发性杂质(co2,no2,nh3),将其转化为必需的化学成分和化学形式。2 .通过固体反应,互溶和再结晶,得到一定的晶体形态,微晶粒度,孔径和比表面积3。适当烧结微晶,使催化剂的机械强度(成型

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