催化劑的常用制備方法

制造催化劑的(de)(de)每(mei)一種(zhong)方法(fa)，實(shi)際上都是由一系列的(de)(de)操作單元組合(he)而成。為了(le)方便(bian)，人們把其中(zhong)關(guan)鍵而具特色(se)的(de)(de)操作單元的(de)(de)名(ming)稱定為制造方法(fa)的(de)(de)名(ming)稱。傳(chuan)統(tong)的(de)(de)方法(fa)有機械混(hun)合(he)法(fa)、沉淀法(fa)、浸(jin)漬法(fa)、溶液蒸干(gan)法(fa)、熱熔融(rong)法(fa)、浸(jin)溶法(fa)（瀝(li)濾法(fa)）、離(li)子交換法(fa)等，現發展(zhan)的(de)(de)新方法(fa)有化學(xue)鍵合(he)法(fa)、纖維(wei)化法(fa)等。

1、機械混合法

將兩種(zhong)以上的(de)(de)物質加入混合設(she)備內混合。此法簡(jian)單易行，例如(ru)轉化(hua)(hua)-吸收型(xing)脫硫劑的(de)(de)制造，是將活性組分（如(ru)二(er)氧(yang)化(hua)(hua)錳、氧(yang)化(hua)(hua)鋅、碳(tan)酸(suan)鋅）與少量(liang)粘結劑（如(ru)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)、氧(yang)化(hua)(hua)鈣）的(de)(de)粉料計量(liang)連續加入一個(ge)可調節轉速和傾斜度(du)的(de)(de)轉盤中，同(tong)時(shi)噴入計量(liang)的(de)(de)水、粉料滾動混合粘結，形成(cheng)均(jun)勻直徑的(de)(de)球(qiu)體，此球(qiu)體再經(jing)干(gan)燥(zao)、焙燒即為(wei)成(cheng)品。

2、沉淀法

此(ci)法用于(yu)(yu)制(zhi)造要求(qiu)分(fen)散度(du)高并(bing)含(han)有(you)一種(zhong)或(huo)多種(zhong)金屬(shu)氧化(hua)(hua)物的催化(hua)(hua)劑(ji)。在(zai)制(zhi)造多組(zu)分(fen)催化(hua)(hua)劑(ji)時，適宜的沉(chen)淀條件對(dui)于(yu)(yu)保證產物組(zu)成的均(jun)勻性和制(zhi)造優質催化(hua)(hua)劑(ji)非常重(zhong)要。通常的方法是在(zai)一種(zhong)或(huo)多種(zhong)金屬(shu)鹽溶液(ye)中(zhong)加入(ru)沉(chen)淀劑(ji)（如碳(tan)酸鈉、氫氧化(hua)(hua)鈣），經沉(chen)淀、洗滌、過濾、干燥、成型、焙燒（或(huo)活化(hua)(hua)），即得(de)最終產品。

3、浸漬法

將具(ju)有(you)高(gao)孔隙(xi)率(lv)的(de)(de)載體(ti)（如硅藻土、氧化鋁(lv)、活(huo)性炭等）浸入含有(you)一種(zhong)或多種(zhong)金(jin)屬離(li)子的(de)(de)溶(rong)液中，保持一定的(de)(de)溫度，溶(rong)液進入載體(ti)的(de)(de)孔隙(xi)中。將載體(ti)瀝(li)干，經干燥、煅燒(shao)，載體(ti)內表面上即附著一層所需(xu)的(de)(de)固態金(jin)屬氧化物或其鹽類。

4、噴霧蒸干法

用于制顆(ke)粒直徑為(wei)數十(shi)微米(mi)(mi)至(zhi)數百微米(mi)(mi)的(de)流化(hua)(hua)床(chuang)用催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。如間二甲(jia)苯流化(hua)(hua)床(chuang)氨化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)制間二甲(jia)腈催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)的(de)制造(zao)，先將給定濃度和體積的(de)偏釩酸鹽和鉻(ge)鹽水溶液充分(fen)混合，再與(yu)定量新制的(de)硅凝膠混合，泵入噴(pen)霧(wu)干燥器內，經噴(pen)頭霧(wu)化(hua)(hua)后，水分(fen)在熱氣流作用下蒸干，物料形成微球(qiu)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)，從噴(pen)霧(wu)干燥器底部連續引出。

5、熱熔融法

熱熔(rong)融法(fa)是制備(bei)某些催(cui)化(hua)劑(ji)的特殊方(fang)法(fa)，適(shi)用(yong)于少數(shu)不得不經過熔(rong)煉過程的催(cui)化(hua)劑(ji)，為的是借助高(gao)溫條件將各個組分熔(rong)煉稱為均勻分布的混合物，配(pei)合必要的后續加工(gong)，可制得性能優異的催(cui)化(hua)劑(ji)。

6、浸溶法

從多(duo)(duo)組分(fen)(fen)體系中，用適當的(de)液(ye)態藥劑（或水(shui)）抽去部分(fen)(fen)物質，制成(cheng)具(ju)有多(duo)(duo)孔(kong)結構的(de)催(cui)(cui)化(hua)劑。例(li)如骨架(jia)鎳催(cui)(cui)化(hua)劑的(de)制造，將定量的(de)鎳和鋁(lv)在電爐內熔(rong)融，熔(rong)料冷卻(que)后成(cheng)為合金(jin)，將合金(jin)破碎(sui)成(cheng)小顆(ke)粒，用氫氧化(hua)鈉水(shui)溶(rong)(rong)液(ye)浸(jin)泡，大(da)部分(fen)(fen)鋁(lv)被溶(rong)(rong)出（生成(cheng)偏鋁(lv)酸鈉），即(ji)形成(cheng)多(duo)(duo)孔(kong)的(de)高活性(xing)骨架(jia)鎳。

7、離子交換法

某些晶體(ti)物質（如(ru)合(he)成沸石分子篩）的金屬陽(yang)離(li)子（如(ru)Na）可與其(qi)他(ta)陽(yang)離(li)子交換。將其(qi)投入(ru)含有其(qi)他(ta)金屬（如(ru)稀土族元素和(he)某些貴金屬）離(li)子的溶液中，在控制的濃度(du)、溫度(du)、pH條件下，使其(qi)他(ta)金屬離(li)子與Na進行交換。

發展中新方法：

1、化學鍵合法

此法現(xian)大量(liang)用(yong)于制(zhi)造聚(ju)合(he)(he)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。其(qi)目的(de)(de)是使均相(xiang)(xiang)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)固(gu)態化(hua)(hua)。能與(yu)(yu)過渡金屬(shu)絡合(he)(he)物(wu)化(hua)(hua)學(xue)鍵合(he)(he)的(de)(de)載體，表(biao)面有某些官能團(tuan)（或(huo)經化(hua)(hua)學(xue)處理后接上(shang)官能團(tuan)），如-X、-CH2X、-OH基團(tuan)。將(jiang)這類載體與(yu)(yu)膦、胂(shen)或(huo)胺(an)反應，使之膦化(hua)(hua)、胂(shen)化(hua)(hua)或(huo)胺(an)化(hua)(hua)，然(ran)后利用(yong)表(biao)面上(shang)磷(lin)、砷或(huo)氮原子(zi)(zi)的(de)(de)孤電子(zi)(zi)對(dui)與(yu)(yu)過渡金屬(shu)絡合(he)(he)物(wu)中心金屬(shu)離子(zi)(zi)進行配位絡合(he)(he)，即可制(zhi)得化(hua)(hua)學(xue)鍵合(he)(he)的(de)(de)固(gu)相(xiang)(xiang)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)，如丙烯本體液相(xiang)(xiang)聚(ju)合(he)(he)用(yong)的(de)(de)載體──齊格勒(le)－納塔(ta)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)制(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，可壓緊(jin)在一個短的圓(yuan)管內。如果不是氧化(hua)過程，也可用(yong)碳纖維。纖維催(cui)化(hua)劑的制造工藝較復雜，成本高。