催化劑的常用制備方法

制造催化劑的(de)每一種方(fang)法(fa)(fa)(fa)，實際上都是由一系(xi)列的(de)操作單元(yuan)(yuan)組合而(er)成(cheng)。為(wei)了方(fang)便(bian)，人們把其(qi)中關鍵(jian)而(er)具特(te)色的(de)操作單元(yuan)(yuan)的(de)名稱定為(wei)制造方(fang)法(fa)(fa)(fa)的(de)名稱。傳(chuan)統的(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa)有機械(xie)混合法(fa)(fa)(fa)、沉淀法(fa)(fa)(fa)、浸(jin)漬法(fa)(fa)(fa)、溶液蒸干法(fa)(fa)(fa)、熱熔(rong)融(rong)法(fa)(fa)(fa)、浸(jin)溶法(fa)(fa)(fa)（瀝濾(lv)法(fa)(fa)(fa)）、離子(zi)交換(huan)法(fa)(fa)(fa)等(deng)，現發展(zhan)的(de)新(xin)方(fang)法(fa)(fa)(fa)有化學鍵(jian)合法(fa)(fa)(fa)、纖(xian)維化法(fa)(fa)(fa)等(deng)。

1、機械混合法

將(jiang)兩種以上的(de)(de)(de)物(wu)質加(jia)入(ru)(ru)混(hun)合(he)設備內(nei)混(hun)合(he)。此法簡單易(yi)行，例如轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)(hua)-吸(xi)收型(xing)脫硫劑的(de)(de)(de)制造(zao)，是將(jiang)活性(xing)組(zu)分（如二氧化(hua)(hua)(hua)錳(meng)、氧化(hua)(hua)(hua)鋅(xin)、碳(tan)酸鋅(xin)）與少量(liang)粘結劑（如氧化(hua)(hua)(hua)鎂、氧化(hua)(hua)(hua)鈣）的(de)(de)(de)粉料計(ji)量(liang)連(lian)續加(jia)入(ru)(ru)一個可調(diao)節轉(zhuan)(zhuan)速和傾斜(xie)度的(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)盤(pan)中，同時噴(pen)入(ru)(ru)計(ji)量(liang)的(de)(de)(de)水、粉料滾動混(hun)合(he)粘結，形成均(jun)勻直(zhi)徑的(de)(de)(de)球體(ti)，此球體(ti)再經(jing)干燥、焙燒即為成品(pin)。

2、沉淀法

此法用于制造(zao)要(yao)求分散度高(gao)并含(han)有一(yi)種或(huo)多(duo)(duo)種金(jin)屬氧化(hua)物的(de)催化(hua)劑(ji)(ji)。在制造(zao)多(duo)(duo)組分催化(hua)劑(ji)(ji)時，適(shi)宜的(de)沉(chen)(chen)淀(dian)條(tiao)件對于保證產物組成的(de)均勻性和制造(zao)優質催化(hua)劑(ji)(ji)非(fei)常(chang)重要(yao)。通常(chang)的(de)方法是(shi)在一(yi)種或(huo)多(duo)(duo)種金(jin)屬鹽溶(rong)液中加入沉(chen)(chen)淀(dian)劑(ji)(ji)（如碳酸鈉(na)、氫氧化(hua)鈣），經沉(chen)(chen)淀(dian)、洗(xi)滌、過濾、干燥、成型(xing)、焙(bei)燒（或(huo)活化(hua)），即得最終產品。

3、浸漬法

將具有(you)高孔(kong)隙率(lv)的(de)(de)(de)(de)載體（如硅(gui)藻(zao)土、氧化鋁、活性炭(tan)等）浸(jin)入含有(you)一種或(huo)(huo)多種金屬(shu)離子的(de)(de)(de)(de)溶液(ye)中，保持一定的(de)(de)(de)(de)溫度，溶液(ye)進入載體的(de)(de)(de)(de)孔(kong)隙中。將載體瀝干(gan)，經干(gan)燥、煅燒，載體內(nei)表面(mian)上即附(fu)著一層所需的(de)(de)(de)(de)固態金屬(shu)氧化物或(huo)(huo)其(qi)鹽類。

4、噴霧蒸干法

用(yong)于制(zhi)(zhi)顆粒(li)直徑(jing)為(wei)數十微(wei)米至數百微(wei)米的(de)(de)(de)流化(hua)床用(yong)催化(hua)劑。如(ru)間二甲苯流化(hua)床氨化(hua)氧化(hua)制(zhi)(zhi)間二甲腈催化(hua)劑的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)造，先將給定(ding)濃度和體(ti)積(ji)的(de)(de)(de)偏釩酸鹽和鉻鹽水(shui)溶液(ye)充分(fen)(fen)混(hun)合，再(zai)與(yu)定(ding)量新制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)硅凝(ning)膠混(hun)合，泵(beng)入噴(pen)霧干燥器內，經(jing)噴(pen)頭霧化(hua)后，水(shui)分(fen)(fen)在熱氣流作用(yong)下蒸(zheng)干，物料形成微(wei)球催化(hua)劑，從(cong)噴(pen)霧干燥器底部連續(xu)引(yin)出。

5、熱熔融法

熱熔(rong)融法是制(zhi)備某些催(cui)化劑的特殊方法，適(shi)用(yong)于少(shao)數不(bu)得不(bu)經過(guo)熔(rong)煉過(guo)程的催(cui)化劑，為(wei)的是借助高溫條(tiao)件將各個組分熔(rong)煉稱為(wei)均勻分布的混合物，配合必要的后續(xu)加工，可(ke)制(zhi)得性能優異(yi)的催(cui)化劑。

6、浸溶法

從多組分體系中，用(yong)適當的(de)液(ye)態藥劑（或水(shui)）抽去部分物質(zhi)，制成(cheng)(cheng)(cheng)具有多孔(kong)結構的(de)催化(hua)劑。例如(ru)骨(gu)架鎳催化(hua)劑的(de)制造，將定量(liang)的(de)鎳和鋁(lv)(lv)在電爐內熔融，熔料冷卻(que)后成(cheng)(cheng)(cheng)為合(he)金，將合(he)金破碎成(cheng)(cheng)(cheng)小顆粒，用(yong)氫氧化(hua)鈉水(shui)溶液(ye)浸泡，大部分鋁(lv)(lv)被(bei)溶出（生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)偏鋁(lv)(lv)酸鈉），即形成(cheng)(cheng)(cheng)多孔(kong)的(de)高活性骨(gu)架鎳。

7、離子交換法

某(mou)(mou)些(xie)晶(jing)體物質（如合成沸石分子篩）的(de)金(jin)(jin)屬(shu)陽(yang)離(li)(li)子（如Na）可與其(qi)他陽(yang)離(li)(li)子交換。將其(qi)投入含有(you)其(qi)他金(jin)(jin)屬(shu)（如稀(xi)土族(zu)元素(su)和某(mou)(mou)些(xie)貴金(jin)(jin)屬(shu)）離(li)(li)子的(de)溶(rong)液中，在控制的(de)濃度、溫度、pH條件下，使其(qi)他金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)子與Na進行交換。

發展中新方法：

1、化學鍵合法

此法現大量用(yong)(yong)于制造聚(ju)合(he)(he)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。其目的(de)(de)是使(shi)均相(xiang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)固(gu)(gu)態化(hua)(hua)(hua)(hua)。能(neng)與(yu)(yu)(yu)過渡金(jin)屬(shu)絡合(he)(he)物化(hua)(hua)(hua)(hua)學鍵合(he)(he)的(de)(de)載體(ti)(ti)，表(biao)面(mian)有某些(xie)官能(neng)團（或(huo)經化(hua)(hua)(hua)(hua)學處理后接上(shang)官能(neng)團），如(ru)-X、-CH2X、-OH基團。將(jiang)這類(lei)載體(ti)(ti)與(yu)(yu)(yu)膦、胂(shen)或(huo)胺反應，使(shi)之膦化(hua)(hua)(hua)(hua)、胂(shen)化(hua)(hua)(hua)(hua)或(huo)胺化(hua)(hua)(hua)(hua)，然后利用(yong)(yong)表(biao)面(mian)上(shang)磷、砷(shen)或(huo)氮原(yuan)子(zi)的(de)(de)孤(gu)電子(zi)對與(yu)(yu)(yu)過渡金(jin)屬(shu)絡合(he)(he)物中(zhong)心金(jin)屬(shu)離子(zi)進(jin)行配位(wei)絡合(he)(he)，即可(ke)制得化(hua)(hua)(hua)(hua)學鍵合(he)(he)的(de)(de)固(gu)(gu)相(xiang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，如(ru)丙烯(xi)本體(ti)(ti)液相(xiang)聚(ju)合(he)(he)用(yong)(yong)的(de)(de)載體(ti)(ti)──齊格勒－納(na)塔(ta)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)制造。

2、纖維化法

用于含貴金屬的載體催化劑的制造。如將硼硅酸鹽拉制成玻璃纖維絲，用濃鹽酸溶液腐蝕，變成多孔玻璃纖維載體，再用氯鉑酸溶液浸漬，使其載以鉑組分。根據實用情況，將纖維催化劑壓制成各種形狀和所需的緊密程度，如用于汽車排氣氧化的催化劑，可壓緊在一個短的(de)圓管內(nei)。如果不是氧化(hua)過程，也(ye)可用碳纖(xian)維(wei)。纖(xian)維(wei)催化(hua)劑的(de)制造工藝(yi)較復雜，成本(ben)高(gao)。