催化劑的常用制備方法

制造催化劑的(de)每(mei)一(yi)種方(fang)法(fa)(fa)，實際上(shang)都是由一(yi)系列的(de)操作(zuo)單元(yuan)組合而(er)成。為了方(fang)便，人們把其(qi)中關鍵(jian)而(er)具特色的(de)操作(zuo)單元(yuan)的(de)名(ming)稱(cheng)定為制造方(fang)法(fa)(fa)的(de)名(ming)稱(cheng)。傳(chuan)統的(de)方(fang)法(fa)(fa)有機械(xie)混(hun)合法(fa)(fa)、沉淀法(fa)(fa)、浸漬法(fa)(fa)、溶(rong)液(ye)蒸干法(fa)(fa)、熱熔(rong)融法(fa)(fa)、浸溶(rong)法(fa)(fa)（瀝濾法(fa)(fa)）、離(li)子交換(huan)法(fa)(fa)等，現發展的(de)新方(fang)法(fa)(fa)有化(hua)學(xue)鍵(jian)合法(fa)(fa)、纖維化(hua)法(fa)(fa)等。

1、機械混合法

將兩種以(yi)上的(de)物(wu)質加入(ru)(ru)混合設備內混合。此法簡單易行，例如(ru)轉化(hua)-吸收型脫硫劑的(de)制造，是將活(huo)性組分（如(ru)二氧化(hua)錳、氧化(hua)鋅(xin)、碳酸鋅(xin)）與(yu)少量(liang)粘結(jie)劑（如(ru)氧化(hua)鎂、氧化(hua)鈣）的(de)粉料(liao)計量(liang)連續加入(ru)(ru)一個(ge)可調(diao)節(jie)轉速和(he)傾斜度的(de)轉盤中(zhong)，同時噴入(ru)(ru)計量(liang)的(de)水、粉料(liao)滾(gun)動(dong)混合粘結(jie)，形成均(jun)勻直(zhi)徑的(de)球(qiu)體，此球(qiu)體再(zai)經干燥(zao)、焙燒(shao)即為成品。

2、沉淀法

此法用于制(zhi)造(zao)要求分散度高并含有一(yi)種(zhong)(zhong)或多種(zhong)(zhong)金屬(shu)氧(yang)(yang)化物的(de)(de)(de)催化劑(ji)。在(zai)制(zhi)造(zao)多組(zu)分催化劑(ji)時，適(shi)宜的(de)(de)(de)沉(chen)淀條件對于保證(zheng)產(chan)物組(zu)成的(de)(de)(de)均勻性(xing)和制(zhi)造(zao)優質催化劑(ji)非常(chang)重要。通(tong)常(chang)的(de)(de)(de)方法是在(zai)一(yi)種(zhong)(zhong)或多種(zhong)(zhong)金屬(shu)鹽(yan)溶液中加入(ru)沉(chen)淀劑(ji)（如碳酸鈉、氫氧(yang)(yang)化鈣），經沉(chen)淀、洗(xi)滌、過濾、干燥、成型(xing)、焙燒(shao)（或活化），即(ji)得最終產(chan)品。

3、浸漬法

將(jiang)具有高孔隙率的載(zai)(zai)體(ti)(ti)（如硅藻土、氧化鋁(lv)、活性炭等(deng)）浸入(ru)含有一(yi)種或多種金屬(shu)離(li)子的溶液中，保持一(yi)定(ding)的溫(wen)度，溶液進入(ru)載(zai)(zai)體(ti)(ti)的孔隙中。將(jiang)載(zai)(zai)體(ti)(ti)瀝干(gan)，經干(gan)燥、煅燒，載(zai)(zai)體(ti)(ti)內表(biao)面(mian)上即附著一(yi)層所需的固態金屬(shu)氧化物或其鹽類。

4、噴霧蒸干法

用(yong)于(yu)制(zhi)顆粒直徑為數(shu)十微(wei)米(mi)至數(shu)百微(wei)米(mi)的流化(hua)床用(yong)催(cui)化(hua)劑。如間(jian)二甲(jia)苯流化(hua)床氨化(hua)氧(yang)化(hua)制(zhi)間(jian)二甲(jia)腈催(cui)化(hua)劑的制(zhi)造，先將給定(ding)(ding)濃度(du)和體積(ji)的偏釩酸鹽(yan)和鉻鹽(yan)水溶液(ye)充分(fen)混(hun)合，再(zai)與定(ding)(ding)量新(xin)制(zhi)的硅凝(ning)膠混(hun)合，泵入(ru)噴霧干(gan)(gan)燥器(qi)內(nei)，經噴頭(tou)霧化(hua)后，水分(fen)在熱氣(qi)流作用(yong)下蒸干(gan)(gan)，物料形成(cheng)微(wei)球催(cui)化(hua)劑，從(cong)噴霧干(gan)(gan)燥器(qi)底部(bu)連續引出。

5、熱熔融法

熱熔(rong)融法(fa)是制備某(mou)些催化(hua)(hua)劑(ji)的(de)特(te)殊方(fang)法(fa)，適(shi)用于少數不得(de)不經過熔(rong)煉過程的(de)催化(hua)(hua)劑(ji)，為(wei)的(de)是借助高溫條件將(jiang)各個組(zu)分(fen)熔(rong)煉稱為(wei)均勻分(fen)布的(de)混合物，配合必(bi)要(yao)的(de)后續加工，可(ke)制得(de)性能(neng)優異的(de)催化(hua)(hua)劑(ji)。

6、浸溶法

從(cong)多(duo)組分(fen)體系(xi)中，用適當的(de)液態藥劑（或水(shui)）抽去部分(fen)物質(zhi)，制成(cheng)具有多(duo)孔(kong)結(jie)構(gou)的(de)催化劑。例如骨架(jia)鎳催化劑的(de)制造，將(jiang)定量(liang)的(de)鎳和鋁(lv)在電爐內熔融(rong)，熔料冷(leng)卻(que)后成(cheng)為合金(jin)，將(jiang)合金(jin)破碎成(cheng)小顆粒，用氫(qing)氧化鈉(na)水(shui)溶(rong)液浸泡(pao)，大部分(fen)鋁(lv)被溶(rong)出（生(sheng)成(cheng)偏鋁(lv)酸(suan)鈉(na)），即(ji)形成(cheng)多(duo)孔(kong)的(de)高(gao)活性骨架(jia)鎳。

7、離子交換法

某些(xie)晶體物質(zhi)（如(ru)(ru)合(he)成沸(fei)石分子篩）的金(jin)(jin)屬陽離子（如(ru)(ru)Na）可(ke)與其(qi)他(ta)(ta)陽離子交(jiao)(jiao)換。將其(qi)投入含(han)有其(qi)他(ta)(ta)金(jin)(jin)屬（如(ru)(ru)稀(xi)土族(zu)元素和(he)某些(xie)貴金(jin)(jin)屬）離子的溶液(ye)中(zhong)，在控制(zhi)的濃度(du)(du)、溫度(du)(du)、pH條件下，使其(qi)他(ta)(ta)金(jin)(jin)屬離子與Na進行交(jiao)(jiao)換。

發展中新方法：

1、化學鍵合法

此法現(xian)大量用(yong)于制造聚合(he)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。其目(mu)的(de)(de)(de)是使均(jun)相(xiang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)固(gu)態(tai)化(hua)(hua)(hua)(hua)。能與過渡金屬(shu)絡合(he)物(wu)化(hua)(hua)(hua)(hua)學鍵合(he)的(de)(de)(de)載(zai)體(ti)(ti)，表(biao)面有某些官能團（或經化(hua)(hua)(hua)(hua)學處理后(hou)接(jie)上官能團），如(ru)-X、-CH2X、-OH基(ji)團。將這類載(zai)體(ti)(ti)與膦、胂(shen)或胺(an)反應(ying)，使之膦化(hua)(hua)(hua)(hua)、胂(shen)化(hua)(hua)(hua)(hua)或胺(an)化(hua)(hua)(hua)(hua)，然(ran)后(hou)利用(yong)表(biao)面上磷、砷或氮原子的(de)(de)(de)孤(gu)電(dian)子對(dui)與過渡金屬(shu)絡合(he)物(wu)中心金屬(shu)離子進行配位絡合(he)，即可制得(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學鍵合(he)的(de)(de)(de)固(gu)相(xiang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)，如(ru)丙烯(xi)本體(ti)(ti)液相(xiang)聚合(he)用(yong)的(de)(de)(de)載(zai)體(ti)(ti)──齊格(ge)勒－納塔催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(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(ke)壓(ya)緊在一個(ge)短的(de)圓管內。如(ru)果不(bu)是氧化過程，也可(ke)用碳纖維(wei)。纖維(wei)催化劑的(de)制造(zao)工藝較(jiao)復雜，成本(ben)高。