第二章催化劑的制備-沉淀法

固體催化劑材料與催化劑設(shè)計CatalystEngineering沈陽化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院第二章工業(yè)催化劑的制備方法Bulkcatalystsandsupports（一體化催化劑）沉淀法熱熔融法（fusedcatalysts）混合法Supportedcatalysts（負載型催化劑）浸漬法離子交換法催化劑的成型1、沉淀法在金屬鹽溶液中加入沉淀劑，生成難溶金屬鹽或金屬水合氧化物，從溶液中沉淀出來，再經(jīng)老化、過濾、洗滌、干燥、焙燒、成型、活化等工序制得催化劑或催化劑載體——廣泛用于制備高含量的非貴金屬、（非）金屬氧化物催化劑或催化劑載體沉淀法的生產(chǎn)流程形成沉淀的條件溶液過飽和溶質(zhì)的過飽和濃度溶質(zhì)的飽和濃度溶液的過飽和度只有過飽和溶液才能形成沉淀？溶液中析出晶核是一個由無到有生成新相的過程，溶質(zhì)分子必須有足夠的能量克服液固相界面的阻力，碰撞凝聚成晶核同時，為了使從溶液中生成的晶核長大成晶體，也必須有一定的濃度差作為擴散推動力臨界過飽和度：開始析出沉淀時的過飽和度沉淀過程晶核的生成—溶液達到一定的過飽和度，固相生成速率大于固相

溶解速率，（誘導(dǎo)期后）瞬間生成大量晶核單位時間內(nèi)單位體積溶液中生成的晶核數(shù)晶核生成速率：SN

晶核的長大—溶質(zhì)分子在溶液中擴散到晶核表面，并按一定的晶格

定向排列，使晶核長大成為晶體—類似于“帶有化學(xué)反應(yīng)的傳質(zhì)過程”擴散：溶質(zhì)分子擴散通過液固界面的滯流層表面反應(yīng)：分子或離子定向排列進入晶格單位時間內(nèi)沉積的固體量晶核長大速率：Sdm/dt

過飽和度（S=C/C*）與時間（t）的關(guān)系C/C*t晶核生成數(shù)目（n）與時間（t）的關(guān)系晶核長大的總體積（V）與時間（t）的關(guān)系tVnt誘導(dǎo)期晶核生成速率>>晶核長大速率：離子很快聚集成大量晶核，溶液的過飽和度迅速下降，溶液中沒有更多的離子聚集到晶核上，于是晶核就迅速聚集成細小的無定形顆粒，得到非晶形沉淀，甚至是膠體晶核長大速率>>晶核生成速率：溶液中最初形成的晶核不多，有較多的離子以晶核為中心，按一定的晶格定向排列而成為顆粒較大的晶形沉淀沉淀形成的晶型金屬鹽類和沉淀劑的選擇金屬鹽類的選擇沉淀劑的選擇選擇原則：不能引入有害雜質(zhì)

—沉淀劑要易分解揮發(fā)沉淀劑溶解度要大

—提高陰離子的濃度，沉淀完全；被沉淀物吸附量少，易洗滌除去沉淀物溶解度要小

—沉淀完全，適用于Cu、Ni、Ag、Mo等較貴金屬沉淀要易過濾和洗滌

—盡量選用能形成晶形沉淀的沉淀劑（鹽類）沉淀劑必須無毒硝酸鹽—非貴金屬鹽的首選硫酸鹽、有機酸鹽常用沉淀劑：堿類：氨水、NaOH、KOH碳酸鹽：(NH4)2CO3、Na2CO3、CO2有機酸：CH3COOH、H2C2O4、CH3COONH4、(NH4)2C2O4影響沉淀的因素溶液的濃度晶核生成速率：晶核長大速率：生成速率或長大速率溶液過飽和度晶體大小晶核生成速率晶核長大速率晶體顆粒大小結(jié)論：晶形沉淀應(yīng)在稀溶液中進行（稀溶液中更有利于晶核長大）過飽和度不太大時（S=1.5-2.0）可得到完整結(jié)晶過飽和度較大時，結(jié)晶速率很快，易產(chǎn)生錯位和晶格缺陷，但也易包藏雜質(zhì)、晶粒較小沉淀劑應(yīng)在攪拌下均勻緩慢加入，以免局部過濃非晶形沉淀應(yīng)在較濃溶液中進行，沉淀劑應(yīng)在攪拌下迅速加入溫度結(jié)論：晶核生成速率、長大速率存在極大值（晶核生成速率最大時的溫度比晶核長大速率最大時的溫度低得多）低溫有利于晶核生成，不利于晶核長大，一般得到細小顆粒晶形沉淀應(yīng)在較熱溶液中進行，并且熱溶液中沉淀吸附雜質(zhì)少、沉淀時間短（一般70-80oC）生成速率或長大速率溫度晶體大小晶核生成速率晶核長大速率晶體顆粒大小pH值同一物質(zhì)在不同pH值下沉淀可能得到不同的晶形多組分金屬鹽的共沉淀，pH值的變化會引起先后沉淀Al3++OH－Al2O3·mH2O無定形膠體α-Al2O3·H2O針狀膠體β-Al2O3·nH2O球狀晶體pH=9pH>10pH<7為了保證沉淀顆粒的均一性、均勻性，pH值必須保持相對穩(wěn)定加料方式順加法：沉淀劑加入到金屬鹽溶液中逆加法：金屬鹽溶液加入到沉淀劑中并加法：金屬鹽溶液和沉淀劑按比例同時并流加到沉淀槽中pH多組分先后沉淀

沉淀不均勻pH多組分同時沉淀

沉淀均勻pH穩(wěn)定多組分同時沉淀

沉淀均勻攪拌強度沉淀時攪拌是必需的攪拌強度大，液體分布均勻，但沉淀粒子可能被攪拌漿打碎；攪拌強度小，液體不能混合均勻晶形沉淀：沉淀劑應(yīng)在攪拌下均勻緩慢加入，以免局部過濃非晶形沉淀：沉淀劑應(yīng)在攪拌下迅速加入沉淀影響因素復(fù)雜。在實際操作中，應(yīng)根據(jù)催化劑性能對結(jié)構(gòu)的不同要求，選擇合適的沉淀條件，控制沉淀的類型和晶粒大小，以便得到預(yù)定的結(jié)構(gòu)和理想的催化性能——沉淀法制備催化劑的研究重點沉淀法的分類單組分沉淀法溶液中只有一種金屬鹽與沉淀劑作用，形成單一組分沉淀物（用于制備單組分催化劑或載體）例：氧化鋁的制備

酸法：Al3++OH-

Al2O3·nH2O堿法：AlO2-+H3O+

Al2O3·nH2O注意：對于兩性物質(zhì)，pH過高，沉淀會重新溶解氨水作沉淀劑時，氨濃度過高形成配離子，沉淀溶解(NH4)2CO3、Na2CO3作沉淀劑時，可能生成碳酸鹽、氫氧化物、堿式碳酸鹽沉淀（多組分）共沉淀法將含有兩種或兩種以上金屬鹽的混合溶液與一種沉淀劑作用，形成多組分沉淀物（用于制備多組分催化劑）優(yōu)點：分散性和均勻性好（優(yōu)于混合法）注意：各金屬鹽、沉淀劑濃度、介質(zhì)pH值、加料方式等條件件必須滿足各個組分同時沉淀的要求Na2CO3作沉淀劑時，多組分可能生成復(fù)鹽沉淀

如，Na2CO3共沉淀硝酸銅與硝酸鋅，形成(ZnCu)5(OH)6(CO3)2金屬AlMgCaZnCu是否否是Fe是是否否Ni是是否否Zn是否否×Mg是×是否Ca否是×否共沉淀時是否可形成復(fù)合碳酸鹽的金屬復(fù)鹽的形成進一步增加了沉淀物組成的均勻性，這對在焙燒過程形成化合物或固熔體有重要影響均勻沉淀法沉淀劑不直接加入待沉淀溶液中，而是首先把待沉淀溶液與沉淀劑母體混合，形成一個十分均勻的體系，然后調(diào)節(jié)溫度，使沉淀劑母體逐步轉(zhuǎn)化為沉淀劑，從而使沉淀緩慢進行，得到均勻純凈的沉淀物例：制取氫氧化鋁沉淀優(yōu)點：克服一般沉淀法中沉淀劑與待沉淀溶液混合不均勻、

沉淀顆粒粗細不均、沉淀含雜質(zhì)較多等缺點(NH2)2CO+3H2O2NH4++2OH－

+CO2

（母體）（沉淀劑）90～100℃沉淀劑母體沉淀劑母體OH-尿素S2-硫代乙酰胺PO43-磷酸三甲酯S2-硫脲C2O42-尿素與草酸二甲酯或草酸CO32-三氯乙酸鹽SO42-硫酸二甲酯CrO42-尿素與HCrO4-SO42-黃酰胺常用的均勻沉淀劑母體超均勻共沉淀法將沉淀操作分兩步進行：首先制成鹽溶液的懸浮層，然后將懸浮層立刻瞬間混合成均勻的過飽和溶液。經(jīng)一段時間（誘導(dǎo)期）后，形成超均勻的沉淀物關(guān)鍵：瞬間混合—快速攪拌

（防止形成結(jié)構(gòu)或組成不均勻的沉淀）Na2SiO3溶液=1.3NaNO3溶液=1.2Ni(NO3)2+HNO3溶液=1.1Ni/SiO2制備（苯選擇加氫催化劑）形成均勻的水溶膠或膠凍，再經(jīng)分離、洗滌、干燥、焙燒、還原即得催化劑導(dǎo)晶沉淀法配位（共）沉淀法借助晶化導(dǎo)向劑（晶種）引導(dǎo)非晶型沉淀轉(zhuǎn)化為晶型沉淀的快速有效方法—預(yù)加少量晶種引導(dǎo)結(jié)晶快速完整形成例：制備高硅鈉型分子篩（絲光沸石、X型、Y型分子篩）先在金屬鹽溶液中加入配位劑，形成金屬配位物溶液，然后與沉淀劑一起并流到沉淀槽中進行沉淀。由于配位劑的加入，控制金屬離子的濃度，使得沉淀物的粒徑分布均勻?qū)騽┏恋淼暮筇幚磉^程老化過濾洗滌干燥焙燒成型活化沉淀的后處理過程老化（陳化、熟化）沉淀完成后不立即過濾，而是和母液一起放置一段時間。在此期間內(nèi)發(fā)生的一切不可逆變化稱為沉淀物的老化因素：老化時間、溫度、pH值作用：顆粒長大，形成顆粒大小均勻的純凈粗晶體晶形完善及晶形轉(zhuǎn)變初生沉淀的不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)逐漸變成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；非晶形沉淀可能變?yōu)榫纬恋恚ǚ肿雍Y、水合氧化鋁）；多晶態(tài)沉淀物在不同老化條件下可得到不同晶形物質(zhì)（水合氧化鋁）小結(jié)：晶形沉淀形成條件：沉淀應(yīng)在稀溶液中進行沉淀劑應(yīng)在攪拌下均勻緩慢加入較熱溶液中進行老化非晶形沉淀形成條件：沉淀應(yīng)在較濃溶液中進行沉淀劑應(yīng)在攪拌下迅速加入沉淀后，加入較大量熱水稀釋（減少雜質(zhì)），立即過濾過濾與洗滌洗滌目的：去除雜質(zhì)雜質(zhì)類型：表面吸附——洗滌

形成混晶——老化

機械包藏——老化洗滌操作：蒸餾水、去離子水、洗滌液（草酸銨溶液洗滌草酸鹽沉淀）溶解度大的晶形沉淀用冷液洗滌；溶解度小的非晶形沉淀用溫?zé)岬囊讚]發(fā)稀電解質(zhì)

溶液洗滌（硝酸銨溶液洗滌水合氧化鋁沉淀，防止形成膠體）干燥與焙燒干燥目的：去除水分干燥條件：干燥溫度（60-200oC）、干燥時間干燥影響：對催化劑物理結(jié)構(gòu)（孔結(jié)構(gòu)）有影響焙燒目的：通過物料的熱分解，除去化學(xué)結(jié)合水和揮發(fā)性雜質(zhì)（CO2、NO2、NH3），使其轉(zhuǎn)化成所需的化學(xué)成分和化學(xué)形態(tài)借助固態(tài)反應(yīng)、互溶和再結(jié)晶獲得一定的晶形、微晶粒度、孔徑和比表面積等使微晶適當(dāng)燒結(jié)，以提供催化劑的機械強度（成型后焙燒情況）焙燒條件：焙燒溫度（不低于分解溫度和催化劑使用溫度）、焙燒時間成型（后面詳細介紹）活化（還原、硫化）還原目的：將金屬氧化物還原成活性金屬（金屬催化劑）還原條件：還原溫度、時間、還原氣空速

還原氣組成（H2、CO、CH4、C2H4、N2-H2、H2-CO、含水蒸氣）還原操作：器內(nèi)還原（insitu）

器外預(yù)還原（exsitu）

——如，合成氨熔鐵催化劑2、溶膠－凝膠法溶膠-凝膠（Sol-Gel）法是一種新興的催化劑制備方法！——用于制備金屬氧化物催化劑、雜多酸催化劑、非晶態(tài)催化劑等（加水）金屬醇鹽水解（加膠溶劑）膠溶陳化膠凝干燥焙燒金屬醇鹽的母醇溶液金屬氧化物或水合金屬氧化物溶膠凝膠催化劑金屬醇鹽膠溶法制備催化劑的Sol-Gel過程Fourmainstepsinthesol–gelpreparation膠體化學(xué)簡介溶膠——分散在分散介質(zhì)中的分散相顆粒粒徑為1-100nm的分散系統(tǒng)粗分散系統(tǒng)膠體系統(tǒng)分子分散系統(tǒng)>100nm100-1nm<1nm分散法凝聚法大變小小變大溶膠的制備：分散法：利用機械設(shè)備、氣流粉碎、電弧和膠溶等方法

將較大顆粒分散成膠體狀態(tài)凝聚法：利用物理或化學(xué)方法使溶液中的溶質(zhì)（分子或

離子）聚集成膠體粒子膠溶：在新生成的沉淀中，加入適合的電解質(zhì)（HCl、HNO3等）

或置于某一溫度下，通過膠溶作用使沉淀重新分散成溶膠如，復(fù)分解法制備鹽類溶膠：AgNO3+KIAgI(溶膠)+KNO3水解法制備金屬氧化物溶膠：FeCl3+3H2O（煮沸）Fe(OH)3(溶膠)+3HCl膠團的結(jié)構(gòu)：——擴散雙電層結(jié)構(gòu)[(H2SiO3)m

nSiO32-2(n-x)H+]2x-2xH+膠核吸附層擴散層膠體粒子（膠粒）膠團[(AgI)m

nAg+(n-x)NO3-]x+xNO3-溶膠穩(wěn)定的因素：膠粒帶電；溶劑化膜；布朗運動—消除或減弱溶膠穩(wěn)定的因素，將導(dǎo)致溶膠的聚沉或

膠凝（可視為一種特殊的沉淀過程）凝膠——溶膠通過膠凝作用，膠體粒子相互凝結(jié)或縮聚而形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而失去流動性而生成的一種體積龐大、疏松、含有大量介質(zhì)液體的無定形沉淀溶膠的膠凝過程影響因素：加入電解質(zhì)（適量可促進膠凝）溶膠濃度（越高越易膠凝）溫度（一般越高越易膠凝）pH值

（越高可促進氫氧化物溶膠膠凝）凝膠特征：分散相（網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)）與分散介質(zhì)（水）均為連續(xù)相凝膠脫水后可得多孔、大比表面的固體材料Sol-Gel法制備催化劑的過程（加水）金屬醇鹽水解（加膠溶劑）膠溶陳化膠凝干燥焙燒金屬醇鹽的母醇溶液金屬氧化物或水合金屬氧化物溶膠凝膠催化劑金屬醇鹽膠溶法制備催化劑的Sol-Gel過程——將易于水解的金屬化合物（金屬鹽、金屬醇鹽或酯）在某種溶劑中與水發(fā)生反應(yīng)，通過水解生成金屬氧化物或水合金屬氧化物，膠溶得到穩(wěn)定的溶膠，再經(jīng)縮聚（或凝結(jié)）作用而逐步膠凝化，最后經(jīng)干燥、焙燒等后處理制得催化劑金屬醇鹽金屬醇鹽常用其母醇作溶劑進行溶解（因一般金屬醇鹽在水中溶解度較小，且醇與水和金屬醇鹽都互溶）

如，異丙醇鋁溶于異丙醇中，仲丁醇鋁溶于仲丁醇中醇的加入量應(yīng)適當(dāng)（過多延長水解和膠凝時間；過少易出現(xiàn)聚沉而得不到高質(zhì)量凝膠）同一金屬的不同醇鹽的水解速率不同如，用Si(OR)4來制備SiO2溶膠：烷基中C原子數(shù)越多，水解速率越低（因此常用Si(OC2H5)4）制備多組分氧化物溶膠時，應(yīng)盡量選擇水解速率相近的各醇鹽（同步水解）——溶膠均勻性水解金屬醇鹽在過量水中完全水解，生成金屬氧化物或水合金屬氧化物沉淀（水解同時伴有縮聚反應(yīng)，形成不同大小和結(jié)構(gòu)的膠粒）水解反應(yīng)：縮聚反應(yīng)：水的加入量（Sol-Gel法的關(guān)鍵參數(shù)）

——直接影響溶膠粘度、溶膠向凝膠轉(zhuǎn)化以及凝膠干燥等水解溫度（越高水解速率越快）制備多組分氧化物溶膠時，應(yīng)保持各醇鹽水解速率相近（同步水解）——溶膠均勻性膠溶膠凝向水解產(chǎn)物中加入一定量膠溶劑（HCl、HNO3、CH3COOH等），使沉淀重新分散為大小在膠體范圍的粒子，從而形成金屬氧化物或水合氧化物溶膠加入膠溶劑，粒子表面形成雙電層酸的種類及加入量

——直接影響膠粒大小、溶膠粘度和流動性等溶膠性能溶膠質(zhì)量影響最終催化劑的結(jié)構(gòu)與性能如，膠粒大小決定催化劑最小孔徑；膠粒粒徑分布及膠粒形狀決定催化劑孔徑分布及孔的形狀等在一定條件下，溶膠膠粒相互凝結(jié)或縮聚，逐漸連接形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，把所有液體都包進去，成為凍膠狀的水凝膠凝膠的干燥一般干燥法現(xiàn)象：持續(xù)收縮和硬化、產(chǎn)生應(yīng)力和破裂（孔中氣液兩相共存，由于表面張力作用產(chǎn)生毛細管力。毛細管力將顆粒擠壓而團聚。而且由于各處毛細管力不等，使得凝膠孔壁塌陷、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)破壞）改進辦法：空氣中自然干燥（干燥速度要慢）超臨界（流體）干燥法單組分物質(zhì)的相圖超臨界狀態(tài)：流體的溫度和壓力處于臨界點（臨界溫度和臨界壓力）以上的無氣液界面而兼有氣體性質(zhì)和液體性質(zhì)的物質(zhì)狀態(tài)超臨界干燥：在高壓釜中使被除去液體處于超臨界狀態(tài)，從而消除了表面張力和毛細管力，凝膠中的流體可緩慢脫出，不影響凝膠骨架結(jié)構(gòu)，從而得到小粒徑、大孔容、高比表面的超細氧化物（CO2常作超臨界干燥介質(zhì)）處于氣液平衡的物質(zhì)升溫升壓時（沿TC線變化），熱膨脹使液相密度減小，加壓使氣相密度增大。當(dāng)溫度和壓力超過某一臨界點時，氣液分界面消失，體系性質(zhì)變得均一而不再分氣體與液體如CO2：tc=31.3oC，pc=7.15MPa凍結(jié)干燥法微波干燥法真空干燥法一種穩(wěn)定化的物料干燥過程。將濕物料凍結(jié)成固態(tài)，然后在較高真空下使冰直接升華變成氣態(tài)排除一種深入到物料內(nèi)部由內(nèi)向外的加熱方法優(yōu)點：加熱速度快；無溫度梯度，加熱均勻；熱效率高等在負壓條件下對樣品加熱干燥優(yōu)點：低溫干燥實例：負載型鎢磷酸HPWA/SiO2催化劑加水、40oC下水解1h混合、80oC、3h真空干燥，45oC干燥，150oC、12hSi(OC2H5)4SiO2溶膠凝膠干凝膠催化劑HPWA的乙醇溶液溶膠-凝膠法制備催化劑的優(yōu)點可以制得組成高度均勻、高比表面的催化材料制得的催化劑孔徑分布較均勻，且可控可以制得金屬組分高度分散的負載型催化劑，催化活性高微乳化技術(shù)3、微乳化制備技術(shù)微乳液：由兩種互不相溶液體在表面活性劑作用下形成的熱力學(xué)穩(wěn)定、各向同性、外觀透明或半透明、粒徑在10-100nm間的分散體系與普通乳狀液的比較：——用于制備納米催化劑（負載型金屬納米催化劑、金

屬氧化物納米催化劑、復(fù)合氧化物納米催化劑等）微乳液（體系）組成：有機溶劑：C6~C8直鏈烴或環(huán)烷烴水（溶液）表面活性劑：陰離子—AOT（琥珀酸二異辛酯磺酸鈉）

SDS

（十二烷基硫酸鈉）SDBS（十二烷基磺酸鈉）陽離子—CTAB（十六烷基三甲基溴化銨）

非離子—Triton-X

（聚氧乙烯醚類）NP（含聚氧乙烯醚）助表面活性劑：中等碳鏈C5~C8的脂肪醇

（有些體系可不加）微乳液（體系）的制備：Schulman法：把有機溶劑、水和表面活性劑混合均勻，然后再滴加助表面活性劑，直至體系突然變透明Shah法：把有機溶劑、表面活性劑和助表面活性劑混合均勻，然后加入水，體系在瞬間突然變透明微乳液（體系）的類型：O/W（水包油）型：油分散在水中W/O（油包水）型：水分散在油中—納米催化劑制備常用水核（微乳液滴）被表面活性劑和助表面活性劑所組成的界面膜所包圍，尺度?。煽刂圃趲讉€或幾十納米之間）且彼此分離，故可視為一個“微型反應(yīng)器”或“納米反應(yīng)器”反相微乳液微乳液技術(shù)制備納米（超細）催化劑具體方法將制備催化劑的反應(yīng)物溶解在微乳液的水核中，在劇烈攪拌下使另一反應(yīng)物進入水核進行反應(yīng)（沉淀反應(yīng)、氧還反應(yīng)等），產(chǎn)生催化劑的前驅(qū)體或催化劑的粒子，待水核內(nèi)的粒子長到最終尺寸，表面活性劑就會吸附在粒子的表面，使粒子穩(wěn)定下來并阻止其進一步長大。

反應(yīng)完全后加入水或有機溶劑（丙酮、四氫呋喃等）除去附在粒子表面的油相和表面活性劑，然后在一定溫度下進行干燥和焙燒，制得納米催化劑微乳內(nèi)形成納米（超細）粒子的三種情況水核內(nèi)發(fā)生反應(yīng)生成的粒子被限定在水核內(nèi)水核半徑?jīng)Q定所得粒子的粒徑大小通過控制水核半徑，就可制備不同粒度的納米催化劑影響生成納米粒子的因素W/O值反應(yīng)物濃度表面活性劑種類及濃度助表面活性劑種類及濃度溫度——水與表面活性劑的摩爾比，用來表示反相微乳的含水量W/O水核半徑納米粒子W/O

水核形狀

粒子形狀（球狀、柱狀、線狀）W/O界面膜強度納米粒子在高溫條件下將催化劑的各組分熔合成為均勻的混合體、合金固熔體或氧化物固熔體，以制備高活性、高穩(wěn)定性和高機械強度的催化劑缺點：比表面積小、孔容低、通用差（用于制備合成氨熔鐵催化劑、F-T合成催化劑、骨架金屬催化劑等）如，合成氨熔鐵催化劑：將磁鐵礦（Fe3O4）、硝酸鉀、氧化鋁等于1600oC高溫熔融，冷卻后破碎，然后用H2還原成Fe-K2O-Al2O3催化劑如，Raney型骨架Ni催化劑：4、熔融法5、混合法將幾種催化劑組分機械混合在一起制備多組分催化劑，混合的目的是促進物料間的均勻分布，提高分散度特點：設(shè)備簡單，操作方便，但分散性和均勻性較差分類：干混法；濕混法（某一物料為溶液或含水沉淀物）例：固體磷酸催化劑—100份硅藻土中加入300-400份90%的正磷酸和30份石墨6、浸漬法把載體浸漬（浸泡）在含有活性組分（和助催化劑）的化合物溶液中，經(jīng)過一段時間后除去剩余的液體，再經(jīng)干燥、焙燒和活化（還原或硫化）后即得催化劑——廣泛用于制備負載型催化劑

（尤其負載型金屬催化劑）載體（如Al2O3）的沉淀洗滌、干燥載體的成型用活性組份溶液浸漬干燥焙燒分解活化（還原）負載型金屬催化劑優(yōu)點：負載組分主要分布在載體表面，用量少，利用率高（對于貴金屬催化劑尤其重要）市場上有各種載體供應(yīng)，可以用已成型的載體，省去催化劑成型步驟，而且載體種類很多、物理結(jié)構(gòu)清楚，可根據(jù)需要選擇合適的載體載體的選擇與預(yù)處理對載體的一般要求：機械強度高載體為惰性，與浸漬液不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)合適的顆粒形狀與尺寸，適宜的表面積、孔結(jié)構(gòu)等足夠的吸水性耐熱性好不含催化劑毒物和導(dǎo)致副反應(yīng)發(fā)生的物質(zhì)原料易得，制備簡單，無污染常用載體：氧化鋁、硅膠、分子篩、活性炭、硅藻土、浮石、活性白土、炭纖維、整體載體等載體的選擇因反應(yīng)不同而異：如，乙烯精制去除少量乙炔（加氫）：Pd/-Al2O3對載體的要求：低比表面積、大孔徑

（使乙炔加氫產(chǎn)物乙烯盡快脫離催化劑表面）無酸性（防止烯、炔的聚合反應(yīng)，延長催化劑壽命）載體的預(yù)處理：焙燒酸化鈍化擴孔氧化鋁的焙燒浸漬液的配置活性組分金屬的易溶鹽——硝酸鹽、銨鹽、有機酸鹽（乙酸鹽、乳酸鹽）浸漬液濃度：催化劑中活性組分含量（以氧化物計）載體比孔容，ml/g浸漬液濃度（以氧化物計），g/ml濃度過高，活性組分在孔內(nèi)分布不均勻，易得到較粗的金屬顆粒且粒徑分布不均勻濃度過低，一次浸漬達不到要求，必須多次浸漬，費時費力浸漬過程固體孔隙與液體接觸時，由于表面張力的作用而產(chǎn)生毛細管壓力，使液體滲透到毛細管內(nèi)部活性組分在載體表面的吸附Critical,tendencytowards"egg-shell"catalystUniform Egg-shell Egg-white Egg-Yolka b cdActivephase/SupportSupportActivePhaseDistributionsInfluenceofCoadsorbingIons－競爭吸附法abcIncreasingcitricacidconcentrationPt/Al2O3Al2O3Impregnationof-AluminawithPt(fromH2PtCl6)浸漬法分類過量浸漬法：將載體浸漬在過量溶液中，溶液體積大于載體可吸附的液體體積，一段時間后除去過剩的液體，干燥、焙燒、活化等體積浸漬法：預(yù)先測定載體吸入溶液的能力，然后加入正好使載體完全浸漬所需的溶液量（實際采用噴霧法——把配好的溶液噴灑在不斷翻動的載體上，達到浸漬的目的）多次浸漬法：將浸漬、干燥和焙燒反復(fù)進行多次使用場合：浸漬化合物溶解度小，一次浸漬達不到足夠大的負載量多組分浸漬時，競爭吸附嚴重影響各組分在載體表面上的分布多組分浸漬時，各組分的可溶性化合物不能共存于同一溶液中（分步浸漬）Wetimpregnation：Dryimpregnation：BucketconveyorDripchuteBucketDrivewheelBucketfilterTipperTodryingImpregnatingsolutionImpregnatingbasinImpregnatingsolutionSprayheaderSupporttobeimpregnatedRotatingdruma.b.浸漬法分類浸漬沉淀法：使載體先浸漬在含有活性組分的溶液中一段時間后，再加入沉淀劑進行沉淀蒸氣浸漬法：借助浸漬化合物的揮發(fā)性，以蒸氣相的形式將其負載于載體上使用場合：制備貴金屬催化劑（除去氯離子）——貴金屬浸漬液多采用氯化物的鹽酸溶液（氯鉑酸、氯鈀酸、氯銥酸、氯金酸），載體在浸漬液中吸附飽和后，加入NaOH溶液中和鹽酸，并使金屬氯化物轉(zhuǎn)化為金屬氫氧化物沉淀在載體的內(nèi)孔和表面上例：制備正丁烷異構(gòu)化催化劑AlCl3/鐵礬土——在反應(yīng)器中裝入鐵礬土載體，然后以熱的正丁烷氣流將活性AlCl3組分汽化，并帶入反應(yīng)器，使之浸漬在載體上。當(dāng)負載量足夠時，便可切斷氣流中的AlCl3，通人正丁烷進行異構(gòu)化反應(yīng)浸漬影響因素浸漬時間IncreasingimpregnationtimePt/Al2O3Al2O3Impregnationof-AluminawithPt(fromH2PtCl6)Impregnationof-AluminawithNi(from1.0MNi(NO3)2)浸漬影響因素浸漬液濃度Impregnation