催化劑的常用制備方法

制造催化劑的(de)每一種方法(fa)(fa)(fa)，實(shi)際上都是(shi)由一系列(lie)的(de)操(cao)作單元(yuan)組合而成。為了方便，人們把其中關鍵而具特(te)色的(de)操(cao)作單元(yuan)的(de)名稱定為制(zhi)造方法(fa)(fa)(fa)的(de)名稱。傳統(tong)的(de)方法(fa)(fa)(fa)有(you)機械(xie)混合法(fa)(fa)(fa)、沉(chen)淀法(fa)(fa)(fa)、浸漬法(fa)(fa)(fa)、溶液(ye)蒸(zheng)干(gan)法(fa)(fa)(fa)、熱熔融法(fa)(fa)(fa)、浸溶法(fa)(fa)(fa)（瀝濾法(fa)(fa)(fa)）、離子交換法(fa)(fa)(fa)等(deng)，現發展的(de)新方法(fa)(fa)(fa)有(you)化(hua)學鍵合法(fa)(fa)(fa)、纖維(wei)化(hua)法(fa)(fa)(fa)等(deng)。

1、機械混合法

將兩種以上的物質(zhi)加入混合設備(bei)內混合。此(ci)法(fa)簡單易行(xing)，例(li)如轉(zhuan)化(hua)-吸收(shou)型脫硫(liu)劑(ji)的制造，是將活性組分（如二氧化(hua)錳、氧化(hua)鋅、碳酸(suan)鋅）與少量粘結劑(ji)（如氧化(hua)鎂、氧化(hua)鈣）的粉料(liao)(liao)計量連續加入一個(ge)可(ke)調節轉(zhuan)速(su)和傾斜度的轉(zhuan)盤中，同(tong)時噴入計量的水、粉料(liao)(liao)滾動混合粘結，形成均勻(yun)直徑(jing)的球體，此(ci)球體再經干燥、焙燒即為成品。

2、沉淀法

此法用于制(zhi)造要(yao)求分(fen)散度高并含有一種或(huo)多種金屬(shu)氧化(hua)物的催化(hua)劑(ji)。在制(zhi)造多組(zu)分(fen)催化(hua)劑(ji)時，適(shi)宜(yi)的沉(chen)淀條件對于保(bao)證(zheng)產物組(zu)成(cheng)(cheng)的均勻性和制(zhi)造優質催化(hua)劑(ji)非常(chang)重要(yao)。通常(chang)的方法是在一種或(huo)多種金屬(shu)鹽溶液中加入(ru)沉(chen)淀劑(ji)（如碳酸(suan)鈉、氫氧化(hua)鈣），經沉(chen)淀、洗滌、過(guo)濾、干燥、成(cheng)(cheng)型、焙燒(shao)（或(huo)活(huo)化(hua)），即(ji)得最終產品(pin)。

3、浸漬法

將具有(you)高孔隙率的(de)載(zai)(zai)(zai)體（如硅藻土(tu)、氧(yang)化(hua)鋁、活性炭(tan)等）浸(jin)入含有(you)一種(zhong)或多種(zhong)金屬(shu)離子的(de)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)，保持一定的(de)溫度，溶(rong)液(ye)(ye)進(jin)入載(zai)(zai)(zai)體的(de)孔隙中(zhong)。將載(zai)(zai)(zai)體瀝干，經干燥、煅(duan)燒，載(zai)(zai)(zai)體內表(biao)面上即附著一層所(suo)需的(de)固態金屬(shu)氧(yang)化(hua)物或其(qi)鹽類。

4、噴霧蒸干法

用于制(zhi)顆(ke)粒直(zhi)徑為數十(shi)微(wei)(wei)米至數百(bai)微(wei)(wei)米的(de)流化(hua)床(chuang)(chuang)用催化(hua)劑(ji)(ji)。如間二甲(jia)苯流化(hua)床(chuang)(chuang)氨化(hua)氧化(hua)制(zhi)間二甲(jia)腈催化(hua)劑(ji)(ji)的(de)制(zhi)造(zao)，先將給定(ding)濃度(du)和體積的(de)偏(pian)釩酸(suan)鹽和鉻鹽水溶液(ye)充分(fen)混合，再與定(ding)量新(xin)制(zhi)的(de)硅凝膠混合，泵(beng)入噴霧(wu)(wu)干(gan)燥器內，經噴頭(tou)霧(wu)(wu)化(hua)后(hou)，水分(fen)在熱氣流作用下蒸干(gan)，物料(liao)形成微(wei)(wei)球催化(hua)劑(ji)(ji)，從噴霧(wu)(wu)干(gan)燥器底部(bu)連續引出(chu)。

5、熱熔融法

熱熔(rong)融法(fa)是制備(bei)某些(xie)催(cui)化(hua)劑的(de)特殊方法(fa)，適(shi)用于少數不得不經過熔(rong)煉(lian)(lian)過程的(de)催(cui)化(hua)劑，為(wei)的(de)是借(jie)助(zhu)高溫(wen)條件將各個組分(fen)熔(rong)煉(lian)(lian)稱為(wei)均勻分(fen)布的(de)混(hun)合(he)物，配(pei)合(he)必要(yao)的(de)后續(xu)加工，可(ke)制得性能優異的(de)催(cui)化(hua)劑。

6、浸溶法

從多(duo)組分體系中，用(yong)適(shi)當的(de)液態(tai)藥(yao)劑（或(huo)水(shui)）抽去部分物質，制成具有多(duo)孔結構(gou)的(de)催化劑。例如骨架(jia)鎳(nie)催化劑的(de)制造，將(jiang)定量(liang)的(de)鎳(nie)和鋁(lv)在電爐內(nei)熔(rong)融(rong)，熔(rong)料冷卻后成為合(he)金，將(jiang)合(he)金破碎(sui)成小顆(ke)粒，用(yong)氫氧化鈉(na)水(shui)溶液浸(jin)泡，大部分鋁(lv)被溶出(chu)（生成偏(pian)鋁(lv)酸鈉(na)），即形成多(duo)孔的(de)高活性骨架(jia)鎳(nie)。

7、離子交換法

某些晶體物質(zhi)（如合成(cheng)沸石分子(zi)篩）的金(jin)屬(shu)陽離子(zi)（如Na）可與其(qi)他陽離子(zi)交(jiao)換(huan)。將其(qi)投入含有(you)其(qi)他金(jin)屬(shu)（如稀(xi)土族元素和某些貴金(jin)屬(shu)）離子(zi)的溶液中，在(zai)控制(zhi)的濃度、溫度、pH條件下，使其(qi)他金(jin)屬(shu)離子(zi)與Na進(jin)行交(jiao)換(huan)。

發展中新方法：

1、化學鍵合法

此法現大量用于制(zhi)(zhi)造聚(ju)合(he)(he)(he)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑。其(qi)目的(de)(de)是使(shi)均相催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑固態化(hua)(hua)(hua)。能與(yu)過渡(du)金(jin)屬絡(luo)合(he)(he)(he)物(wu)化(hua)(hua)(hua)學鍵合(he)(he)(he)的(de)(de)載體，表面有某些(xie)官能團（或經化(hua)(hua)(hua)學處理后接上(shang)官能團），如-X、-CH2X、-OH基團。將這類載體與(yu)膦、胂或胺(an)反應，使(shi)之膦化(hua)(hua)(hua)、胂化(hua)(hua)(hua)或胺(an)化(hua)(hua)(hua)，然后利用表面上(shang)磷(lin)、砷或氮原(yuan)子(zi)的(de)(de)孤電子(zi)對與(yu)過渡(du)金(jin)屬絡(luo)合(he)(he)(he)物(wu)中心金(jin)屬離子(zi)進行(xing)配位絡(luo)合(he)(he)(he)，即可制(zhi)(zhi)得化(hua)(hua)(hua)學鍵合(he)(he)(he)的(de)(de)固相催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑，如丙烯本體液相聚(ju)合(he)(he)(he)用的(de)(de)載體──齊(qi)格勒－納塔催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑的(de)(de)制(zhi)(zhi)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(ke)(ke)壓緊(jin)在一個(ge)短的圓管內。如果不是氧化過程，也可(ke)(ke)用碳纖維。纖維催化劑的制(zhi)造工藝較復雜，成(cheng)本高。