催化劑的常用制備方法

制造催化劑的(de)(de)(de)(de)每一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)，實際上都是由一(yi)系列的(de)(de)(de)(de)操作(zuo)單(dan)元組合而(er)成。為了(le)方(fang)便，人(ren)們把其中(zhong)關鍵而(er)具特(te)色(se)的(de)(de)(de)(de)操作(zuo)單(dan)元的(de)(de)(de)(de)名稱(cheng)定(ding)為制(zhi)造方(fang)法(fa)的(de)(de)(de)(de)名稱(cheng)。傳統的(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)有(you)(you)機械混合法(fa)、沉(chen)淀(dian)法(fa)、浸(jin)漬法(fa)、溶液蒸(zheng)干法(fa)、熱熔(rong)融法(fa)、浸(jin)溶法(fa)（瀝濾(lv)法(fa)）、離子交換法(fa)等，現發(fa)展的(de)(de)(de)(de)新(xin)方(fang)法(fa)有(you)(you)化學鍵合法(fa)、纖維化法(fa)等。

1、機械混合法

將(jiang)兩種以(yi)上的物質加入(ru)(ru)混合(he)設備內(nei)混合(he)。此法簡單易行(xing)，例如轉化(hua)-吸收型脫(tuo)硫(liu)劑的制造，是將(jiang)活性組分(fen)（如二氧化(hua)錳、氧化(hua)鋅、碳酸鋅）與少(shao)量(liang)(liang)粘(zhan)結劑（如氧化(hua)鎂、氧化(hua)鈣）的粉(fen)料計量(liang)(liang)連續加入(ru)(ru)一(yi)個可調節轉速和(he)傾斜度的轉盤中，同(tong)時噴(pen)入(ru)(ru)計量(liang)(liang)的水、粉(fen)料滾動混合(he)粘(zhan)結，形成均勻直徑的球體(ti)，此球體(ti)再經干(gan)燥、焙燒即為成品。

2、沉淀法

此法(fa)用于(yu)制(zhi)造(zao)(zao)要求分散(san)度高并(bing)含有一種或多(duo)(duo)(duo)種金屬氧化(hua)物的(de)催(cui)(cui)化(hua)劑。在制(zhi)造(zao)(zao)多(duo)(duo)(duo)組分催(cui)(cui)化(hua)劑時，適宜的(de)沉(chen)淀(dian)條(tiao)件對于(yu)保證產物組成(cheng)的(de)均勻性和制(zhi)造(zao)(zao)優質催(cui)(cui)化(hua)劑非常(chang)重要。通(tong)常(chang)的(de)方法(fa)是(shi)在一種或多(duo)(duo)(duo)種金屬鹽溶(rong)液中(zhong)加入(ru)沉(chen)淀(dian)劑（如(ru)碳酸(suan)鈉、氫氧化(hua)鈣(gai)），經(jing)沉(chen)淀(dian)、洗滌、過濾、干(gan)燥(zao)、成(cheng)型、焙燒（或活(huo)化(hua)），即得最終產品。

3、浸漬法

將具(ju)有高(gao)孔隙(xi)率(lv)的載(zai)(zai)(zai)體（如硅藻土、氧化(hua)鋁(lv)、活性炭(tan)等）浸入(ru)(ru)含有一(yi)種(zhong)或(huo)多種(zhong)金(jin)屬(shu)離子的溶液中，保持一(yi)定的溫度，溶液進(jin)入(ru)(ru)載(zai)(zai)(zai)體的孔隙(xi)中。將載(zai)(zai)(zai)體瀝干(gan)，經(jing)干(gan)燥、煅燒，載(zai)(zai)(zai)體內表面上即附著一(yi)層(ceng)所需的固態金(jin)屬(shu)氧化(hua)物或(huo)其鹽(yan)類(lei)。

4、噴霧蒸干法

用于制顆粒直(zhi)徑為數十微(wei)米(mi)至數百(bai)微(wei)米(mi)的流化(hua)床用催化(hua)劑。如(ru)間二甲苯(ben)流化(hua)床氨化(hua)氧化(hua)制間二甲腈催化(hua)劑的制造，先將給(gei)定濃(nong)度和體積的偏(pian)釩酸鹽和鉻鹽水溶液充分混(hun)合，再(zai)與定量新制的硅凝膠混(hun)合，泵入(ru)噴(pen)霧干(gan)燥器內，經噴(pen)頭霧化(hua)后(hou)，水分在(zai)熱氣流作(zuo)用下蒸干(gan)，物料形成(cheng)微(wei)球催化(hua)劑，從噴(pen)霧干(gan)燥器底部連續(xu)引出。

5、熱熔融法

熱熔融法是制(zhi)備(bei)某些(xie)催化(hua)劑的(de)特殊方法，適(shi)用(yong)于(yu)少數不得(de)不經過熔煉過程的(de)催化(hua)劑，為(wei)的(de)是借助高溫條件(jian)將各(ge)個(ge)組分熔煉稱(cheng)為(wei)均勻(yun)分布的(de)混合物，配合必要的(de)后(hou)續加工，可制(zhi)得(de)性能優(you)異的(de)催化(hua)劑。

6、浸溶法

從(cong)多組分體系中(zhong)，用(yong)適當的(de)(de)液態(tai)藥劑（或水）抽去部(bu)(bu)分物(wu)質，制成(cheng)具有多孔(kong)結構的(de)(de)催(cui)(cui)化(hua)劑。例如骨架鎳(nie)催(cui)(cui)化(hua)劑的(de)(de)制造，將(jiang)定(ding)量的(de)(de)鎳(nie)和鋁(lv)在電爐(lu)內熔(rong)融，熔(rong)料冷卻后成(cheng)為合金，將(jiang)合金破碎成(cheng)小(xiao)顆粒，用(yong)氫氧化(hua)鈉水溶液浸泡，大部(bu)(bu)分鋁(lv)被溶出(chu)（生成(cheng)偏(pian)鋁(lv)酸鈉），即形成(cheng)多孔(kong)的(de)(de)高活性骨架鎳(nie)。

7、離子交換法

某些晶(jing)體物質(zhi)（如合(he)成沸石分子(zi)篩）的(de)金(jin)屬(shu)陽離(li)(li)子(zi)（如Na）可與(yu)其(qi)(qi)(qi)他陽離(li)(li)子(zi)交(jiao)換。將其(qi)(qi)(qi)投入含(han)有其(qi)(qi)(qi)他金(jin)屬(shu)（如稀土族(zu)元素和某些貴金(jin)屬(shu)）離(li)(li)子(zi)的(de)溶液(ye)中(zhong)，在(zai)控制的(de)濃(nong)度(du)、溫度(du)、pH條(tiao)件下，使其(qi)(qi)(qi)他金(jin)屬(shu)離(li)(li)子(zi)與(yu)Na進行交(jiao)換。

發展中新方法：

1、化學鍵合法

此法現大(da)量(liang)用(yong)于制(zhi)(zhi)造聚合(he)(he)催(cui)化劑(ji)。其目(mu)的是使(shi)(shi)均相(xiang)催(cui)化劑(ji)固態化。能與(yu)過(guo)(guo)渡(du)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)絡(luo)(luo)合(he)(he)物(wu)化學鍵合(he)(he)的載體(ti)，表面(mian)有(you)某(mou)些官(guan)能團（或經化學處理后(hou)接上官(guan)能團），如-X、-CH2X、-OH基團。將這類載體(ti)與(yu)膦、胂或胺反應，使(shi)(shi)之膦化、胂化或胺化，然后(hou)利用(yong)表面(mian)上磷、砷或氮原(yuan)子的孤電子對與(yu)過(guo)(guo)渡(du)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)絡(luo)(luo)合(he)(he)物(wu)中心金(jin)(jin)屬(shu)(shu)離子進行配位絡(luo)(luo)合(he)(he)，即可制(zhi)(zhi)得(de)化學鍵合(he)(he)的固相(xiang)催(cui)化劑(ji)，如丙烯本體(ti)液(ye)相(xiang)聚合(he)(he)用(yong)的載體(ti)──齊格勒－納塔(ta)催(cui)化劑(ji)的制(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，可壓緊(jin)在一個短的圓管內(nei)。如果(guo)不是(shi)氧(yang)化過(guo)程，也可用碳纖(xian)維(wei)。纖(xian)維(wei)催化劑的制(zhi)造工藝較復雜，成本(ben)高。