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1、会计学1催化剂的制备催化剂的制备(zhbi)化学化学第一页，共22页。 一一个个催催化化体体系系至至少少要要包包括括以以下下四四个个要要素素:1.1.热热力力学学可可行行的的反反应应(fnyng);(fnyng);2.2.候候选选的的催催化化剂剂( (和和助助剂剂););3.3.介介质质,在在均均相相催催化化中中是是溶溶剂剂,在在多多相相催催化化中中是是载体载体;4.;4.气氛气氛,包括温度、压力、空速包括温度、压力、空速/ /搅拌速度搅拌速度. 催催化化剂剂的的制制备备是是催催化化体体系系筛筛选选的的第第一一步步,主主要要包包括催化剂前体括催化剂前体/ /助剂的选择并确定适用的介质助剂的选择
2、并确定适用的介质. .催化(cu hu)体系的构成第1页/共21页第二页，共22页。 从从制制备备意意义义上上说说,选选择择均均相相催催化化剂剂主主要要是是根根据据金金属属(jnsh)(jnsh)有有机机络络合合物物的的合合成成，选选择择合合适适的的金金属属(jnsh)(jnsh)中中心心和和配配体体,而而溶溶剂剂则则明明显显地地影影响响着着选择。选择。溶剂的作用：溶剂的作用：1.1.控制反应物控制反应物, ,中间物和产物的相对浓度中间物和产物的相对浓度5.1 均相催化剂第2页/共21页第三页，共22页。但溶剂(rngj)也给均相催化带来严重的缺陷:5.1 均相催化剂第3页/共21页第四页，共
3、22页。 担载催化剂筛选的第一步往往是选择合适的载体. 载体对催化反应的影响往往是不清楚的(相对于均相催化体系中溶剂的极性/非极性而言), 需要设计(shj)实验确定. 当选定了中心原子/离子以后, 担载催化剂的制备就是将该元素的某一种化合物引入表面. 引入方法有多种, 关键之点是: 1.只将目的分子引入而避免杂质; 2.目的分子在表面要保有适当的热稳定性和结构稳定性; 3.载体可诱导催化剂的结构发生变化.5.25.25.25.2担载催化剂担载催化剂担载催化剂担载催化剂第4页/共21页第五页，共22页。担载催化剂的制备方法(fngf)概述 溶 解 沉淀(chndin) 凝胶 浸渍(jnz) 离
4、子交换 洗涤 干燥 成型/筛分 焙烧/还原 第5页/共21页第六页，共22页。举例举例举例举例(jl)1(jl)1(jl)1(jl)1：Fe/Al2O3,Fe/TiO2,Fe/Al2O3,Fe/TiO2,Fe/Al2O3,Fe/TiO2,Fe/Al2O3,Fe/TiO2,Fe/ZrO2Fe/ZrO2Fe/ZrO2Fe/ZrO2IncipientwetnessimpregnationIncipientwetnessimpregnationwithFe(NOwithFe(NO3 3) )3 3 PrecursorPrecursor CalcinatingReducingCalcinatingRed
5、ucingat723KinflowingHat723KinflowingH2 2 TypeITypeIITypeITypeII(Catalysts)(Catalysts) 1.5MPa,H1.5MPa,H22/CO/CO2 2=2=200X XCO2CO2=2.528%=2.528%SSC2C5C2C5=560%=560%第6页/共21页第七页，共22页。IncipientwetnessimpregnationofSiOIncipientwetnessimpregnationofSiO2 2Fe(NOFe(NO3 3) )3 3Fe(NOFe(NO3 3) )3 3+NaNO+NaNO3 3D
6、riedat120Driedat120o oC CThencalcinedat300Thencalcinedat300o oC C 500500o oC C 650650o oC C 800800o oC COhFe/SiOOhFe/SiO22TdFe/SiOTdFe/SiO22举例举例举例举例(jl)2(jl)2(jl)2(jl)2：Fe/SiO2Fe/SiO2Fe/SiO2Fe/SiO2第7页/共21页第八页，共22页。第8页/共21页第九页，共22页。第9页/共21页第十页，共22页。氧化物表面与金属表面的区别明显：氧化物表面与金属表面的区别明显：氧化物表面与金属表面的区别明显：氧化物表
7、面与金属表面的区别明显：A.A.A.A.氧化物表面是由离子组成的电中性表面；氧化物表面是由离子组成的电中性表面；氧化物表面是由离子组成的电中性表面；氧化物表面是由离子组成的电中性表面；B. B. B. B. 氧氧氧氧化化化化物物物物表表表表面面面面金金金金属属属属中中中中心心心心的的的的配配配配位位位位数数数数很很很很低低低低，仅仅仅仅相相相相当当当当于于于于金金金金属属属属的的的的一一一一半半半半(ybn)(ybn)(ybn)(ybn)以下；以下；以下；以下；C. C. C. C. 氧化物表面不导电；氧化物表面不导电；氧化物表面不导电；氧化物表面不导电；D.D.D.D.氧化物表面有大量氧化物
8、表面有大量氧化物表面有大量氧化物表面有大量“空穴空穴空穴空穴”（Mn+Mn+Mn+Mn+或或或或O2-O2-O2-O2-）E.E.E.E.氧化物的比表面可以通过制备有所变化；氧化物的比表面可以通过制备有所变化；氧化物的比表面可以通过制备有所变化；氧化物的比表面可以通过制备有所变化；F.F.F.F.氧化物价廉易得；氧化物价廉易得；氧化物价廉易得；氧化物价廉易得；G.G.G.G.大多数氧化物耐高温，有的耐腐蚀便于工业使用。大多数氧化物耐高温，有的耐腐蚀便于工业使用。大多数氧化物耐高温，有的耐腐蚀便于工业使用。大多数氧化物耐高温，有的耐腐蚀便于工业使用。5.3前体材料(cilio)第10页/共21页
9、第十一页，共22页。金属 氧化物M-M 强M-M作用无表面粒子 单一原子阳离子和阴离子表面功能团无 OH-，-O2-等表面反应吸附、解离 化学键合，吸附结构 密堆 疏松，晶格面物性 导电高熔点，导电性差 金属性 共价性金属(jnsh)与氧化物的区别V. E. Henrich, Rep. Prog. Phys. 48 (1985) 1481M. A. Barteau, Chem. Rev. 96 (1996) 1413第11页/共21页第十二页，共22页。5.3材料研究(ynji)的三角关系 氧化物金 属络合物电子增减改变价态和价轨道配位化学决定点对称性配体与金属中心作用相似/电子增减改变价态和
10、价轨道第12页/共21页第十三页，共22页。基本条件基本条件: :利用利用MOMO共价性较强氧化物为载体，因共价性较强氧化物为载体，因此常用此常用(chnyn)SiO2(chnyn)SiO2，SiAlSiAl分子筛或高聚物，分子筛或高聚物，活性活性C C。11表面羧基（活性表面羧基（活性C C）5.4表面的催化剂制备(zhbi)化学第13页/共21页第十四页，共22页。22表面羟基（活性表面羟基（活性C C，SiO2SiO2，Al2O3Al2O3）注注意意：此此时时可可引引起起化化学学反反应应使使目目的的产产物物(chnw)(chnw)不不能能生成生成 5.4表面的催化剂制备(zhbi)化学第
11、14页/共21页第十五页，共22页。生 成 (shn chn)HFe3(CO)11CO2的表面(biomin)形式3. OH-可以(ky)完全脱掉锚联（anchor）5.4表面的催化剂制备化学第15页/共21页第十六页，共22页。5.4表面(biomin)的催化剂制备化学OH-可以(ky)完全脱掉锚联（anchor）第16页/共21页第十七页，共22页。5.4.25.4.2利用表面利用表面(biomin)(biomin)孔洞孔洞瓶中造船瓶中造船第17页/共21页第十八页，共22页。5.4.35.4.3浸渍：界面浸渍：界面浸渍：界面浸渍：界面- -表面表面表面表面(biomin)(biomin)
12、化学化学化学化学 常用作为载体的氧化物的结构常用作为载体的氧化物的结构常用作为载体的氧化物的结构常用作为载体的氧化物的结构表面结构表面功能团氧化/还原性MO性质SiO2孔洞OH差共价Al2O3（111）OH差（110）MgO（100）OH差离子TiO2（110）60%OH强（100）（101）Cr2O3（001）OHZrO2O2有 氧化物的驰豫和重构 ZnO，（0001），Zn 共价(n ji)氧化物（1010），Zn，O第18页/共21页第十九页，共22页。据表面几何结构可将氧化物分三类(snli)：A.孔洞结构，SiO2，分子筛B.金属阳离子阴离子集团交替表面（最起码亚层服从同种氧化物的某
13、一晶面），MgO，TiO2C.阴离子功能团覆盖表面（亚层同B），如Al2O3，ZrO2结 语第19页/共21页第二十页，共22页。就表面化学键类型讲，MO键是共价键还是离子键决定了氧化物表面的完全(wnqun)不同的性质；就表面官能团性质讲，OH或O2覆盖表面有显然区别；就表面几何结构讲，孔洞结构有其几何上的特殊性。例 如 ： SiO2MgO； Al2O3ZrO2；分子筛。结 语第20页/共21页第二十一页，共22页。内容(nirng)总结会计学。3.载体可诱导催化剂的结构发生变化.。D.氧化物表面有大量(dling)“空穴”（Mn+或O2-）。E.氧化物的比表面可以通过制备有所变化。F.氧化物价廉易得。M-M。强M-M作用。1表面羧基（活性C）。B.金属阳离子-阴离子集团交替表面（最起码亚层服从同种氧化物的某一晶面），MgO，TiO2。C.阴离子功能团覆盖表面（亚层同B），如Al2O3，ZrO2。分子筛第二十二页，共22页。
