工業(yè)催化劑的制造方法第1頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四§2-1沉淀法

一、沉淀法制備原理

借助于沉淀反應(yīng)，用沉淀劑（堿類物質(zhì)）將可溶性的催化劑組分（金屬鹽類水溶液）轉(zhuǎn)化為難溶化合物，再經(jīng)分離、洗滌、干燥、焙燒、成型等工序制得成品催化劑。第2頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀法生產(chǎn)流程

原料沉淀劑混合沉淀陳化催化劑成品干燥成型活化過濾洗滌第3頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀法適用范圍

制備高含量的非貴金屬、金屬氧化物、金屬鹽催化劑或催化劑載體第4頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀法分類

1.單組份沉淀法沉淀劑與一種待沉淀溶液作用以制備單一組分沉淀物。

如：Al2O3制備

采用堿法制備，用HNO3作沉淀劑，從NaAlO2中沉淀出Al2O3·nH2O，再經(jīng)過后續(xù)處理制得Al2O3。第5頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀法分類

2.共沉淀法（多組份共沉淀法）將催化劑所需的兩個或兩個以上組份同時沉淀的一種方法。

如：低壓合成甲醇用催化劑CuO-ZnO-Al2O3的制備給定比例的Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Al(NO3)3、混合鹽溶液與Na2CO3并流加入沉淀槽。第6頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀法分類

3.均勻沉淀法先使待沉淀金屬鹽溶液與沉淀劑母體充分混合，造成一個均勻的體系，然后調(diào)節(jié)溫度和時間，逐漸提高pH值，或者在體系中逐漸生成沉淀劑的方式，創(chuàng)造形成沉淀的條件，使沉淀緩慢進(jìn)行，以制得顆粒十分均勻而且比較純凈的沉淀物。

如：Al(OH)3沉淀制備采用鋁鹽溶液中加入尿素，混合均勻，加熱升溫，尿素水解釋放OH-，與鋁鹽反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀。

第7頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀法分類

4.浸漬沉淀法鹽溶液浸漬操作完成后，再加沉淀劑，而使待沉淀組份沉積在載體上。

第8頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀法分類

5.導(dǎo)晶沉淀法借助晶化導(dǎo)向劑（晶種）引導(dǎo)非晶型沉淀轉(zhuǎn)化為晶型沉淀的方法。

如：Y型、X型分子篩的合成，加入乙醇胺作導(dǎo)向劑。第9頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀法分類

6.超均勻共沉淀法將沉淀操作分成兩步進(jìn)行，先制成鹽溶液的懸浮層，并將這些懸浮層立即瞬間混合成為超飽和的均勻溶液；然后由超飽和的均勻溶液得到超均勻的沉淀物。

如：硅酸鎳催化劑制備先將硅酸鈉溶液（密度1.3）放到混合器底部，然后將20%的硝酸鈉溶液（密度1.2）放在上面，最后，將含硝酸鎳和硝酸（密度1.1）慢慢倒在前兩種液層之上，之后立即開動攪拌器，使之成為超飽和溶液，放置數(shù)分鐘至幾小時，最終可形成均勻的水凝膠或膠凍。

第10頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀操作技術(shù)要點(diǎn)

原料的選擇

金屬鹽類選擇原則：一般首選硝酸鹽。其次：硫酸鹽、有機(jī)酸鹽、金屬復(fù)鹽

第11頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀操作技術(shù)要點(diǎn)

原料的選擇

沉淀劑選擇原則：①盡可能使用易分解并且易揮發(fā)成分的沉淀劑。②形成的沉淀物必須便于過濾和洗滌。③沉淀劑的溶解度要大④沉淀物的溶解度應(yīng)很小。⑤沉淀劑必須無毒，不應(yīng)造成環(huán)境污染沉淀劑：常用的沉淀劑是：NH3、NaOHNH4OH、（NH4）2CO3等銨鹽。

。第12頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀操作技術(shù)要點(diǎn)

沉淀形成的影響因素

濃度

溫度

pH值

加料方式和攪拌速度

第13頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀操作技術(shù)要點(diǎn)

沉淀形成的影響因素

濃度

過飽和度β=C-C*/C*C↑β↑V生成.>V長大晶粒細(xì)小,S大C↓β↓V生成.<V長大晶粒大,S小第14頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀操作技術(shù)要點(diǎn)

沉淀形成的影響因素

溫度

低溫小粒子高溫大粒子最大生成溫度遠(yuǎn)低于最大長大溫度

第15頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀操作技術(shù)要點(diǎn)

沉淀形成的影響因素

PH值

影響沉淀物生長和晶型形成氫氧化物所需PH值第16頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀操作技術(shù)要點(diǎn)

沉淀形成的影響因素

正加法沉淀劑

金屬鹽溶液正加反加并加第17頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀操作技術(shù)要點(diǎn)

沉淀的陳化和洗滌

沉淀的陳化（或熟化、老化）指在沉淀形成之后發(fā)生的一切不可逆變化。操作方法：將沉淀物與母液一起放置一段時間。陳化作用：a、使小的晶粒進(jìn)一步長大，b、晶粒與晶粒之間進(jìn)一步粘結(jié)，c、使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

洗滌：用洗滌液除去固態(tài)物料中的雜質(zhì)的操作。操作方法：傾瀉法和過濾法第18頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀操作技術(shù)要點(diǎn)

干燥、焙燒和活化

干燥：用加熱的方法脫除已洗凈濕沉淀中的洗滌液。焙燒：為繼干燥之后的又一熱處理過程。活化：把鈍態(tài)催化劑經(jīng)過一定方法處理后變?yōu)榛顫姶呋瘎┑倪^程。第19頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀操作技術(shù)要點(diǎn)

焙燒目的①通過物料的熱分解，除去化學(xué)結(jié)合水和揮發(fā)性雜質(zhì)（如CO2、NO2、NH3），使之轉(zhuǎn)化為所需要的化學(xué)成份。②借助于固態(tài)反應(yīng)、互溶、再結(jié)晶，獲得一定的晶型、微粒粒度、孔徑和比表面積等。③讓微晶適度燒結(jié)，提高產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度。第20頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四隧道窯第21頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀法催化劑制備實(shí)例銀催化劑（乙烯氧化制環(huán)氧乙烷）硝酸銀H2O2Al2O3

沉淀還原洗滌過濾成型Ag-CatNaOH第22頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀法催化劑制備實(shí)例活性氧化鋁第23頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四沉淀法催化劑制備實(shí)例NaY分子篩第24頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四§2-2浸漬法

浸漬原理

將載體放進(jìn)含有活性物質(zhì)（或連同助催化劑）的液體（或氣體）中浸漬，當(dāng)浸漬平衡后，將剩余的液體除去，再進(jìn)行干燥、焙燒、活化等處理得到催化劑。第25頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四浸漬法生產(chǎn)流程

活性組分載體浸漬活化干燥焙燒負(fù)載型金屬催化劑活性組分第26頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四浸漬方法

過量浸漬法

將載體浸入過量的浸漬溶液中，待吸附平衡后，瀝去過剩溶液，干燥、活化后得催化劑成品。如：Pt/Al2O3（催化重整催化劑）的制備第27頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四浸漬方法

等體積浸漬法

將載體與它正好可吸附體積的浸漬溶液相混合，待吸附平衡后，直接干燥、活化后得催化劑成品。如：醋酸鋅/活性炭制備

第28頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四浸漬方法

多次浸漬法

重復(fù)進(jìn)行多次的浸漬、干燥和焙燒以制得活性物質(zhì)含量較高的催化劑的方法。如：Ni系蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑制備

第29頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四浸漬方法

浸漬沉淀法

先浸漬后沉淀的制備方法。載體吸附浸漬液達(dá)飽和后，再加入NaOH溶液等，使金屬氧化物轉(zhuǎn)化為氫氧化物而沉淀于載體的內(nèi)孔和表面。該法主要用于制備貴金屬浸漬型催化劑，如Pt、Pd、Au等，采用其氯化物浸漬，NaOH沉淀。如：5%Pd/C催化劑制備第30頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四浸漬方法

流化噴灑浸漬法

浸漬溶液直接噴灑到反應(yīng)器中處于流化狀態(tài)的載體上，完成浸漬后，進(jìn)行干燥和焙燒。該法只適用于流化床反應(yīng)器所使用的細(xì)粉狀催化劑。蒸汽相浸漬法借助于浸漬化合物的揮發(fā)性，以蒸汽的形態(tài)將其附載到載體上。第31頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四浸漬操作技術(shù)要點(diǎn)

載體的選擇

從物理因素考慮：首先是顆粒大小、表面積和孔結(jié)構(gòu)；其次要考慮載體的導(dǎo)熱性。從化學(xué)因素考慮：⑴惰性載體⑵載體與活性組份有相互作用⑶載體具有催化作用第32頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四浸漬操作技術(shù)要點(diǎn)

浸漬液的配制

浸漬時并不是用活性組份本身制成溶液，而是用活性組份易溶鹽配成溶液。因此在選擇活性組份化合物時，應(yīng)易溶于水，且在焙燒時能分解成所需的活性組份。最常用的是硝酸鹽、銨鹽、有機(jī)酸鹽等。第33頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四浸漬操作技術(shù)要點(diǎn)

浸漬液的配制

要點(diǎn)：浸漬液的濃度必須控制恰當(dāng)，溶液過濃不易滲透粒狀催化劑的微孔，活性組份在載體上也就分布不均，而且高濃度浸漬液容易得到較粗的金屬晶粒；溶液過稀，一次浸漬達(dá)不到所要求的負(fù)載量，要采用反復(fù)多次浸漬法。第34頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四浸漬操作技術(shù)要點(diǎn)

活性組份在載體上的分布與控制

浸漬時溶解在溶劑中含活性組份的鹽類（溶質(zhì)）在載體表面的分布，與載體對溶質(zhì)和溶劑的吸附性能有很大的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)研究表明：要獲得活性組份的均勻分布，浸漬液中活性組份的含量要多于載體內(nèi)、外表面能吸附的活性組份的數(shù)量，并且分離出過多的浸漬液后，不要馬上干燥，要靜置一段時間，讓吸附、脫附、擴(kuò)散達(dá)到平衡 ，使活性組份均勻的分布在孔內(nèi)的孔壁上。

第35頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四浸漬操作技術(shù)要點(diǎn)

活性組份在載體上的分布與控制

第36頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四浸漬操作技術(shù)要點(diǎn)

活性組份在載體上不同的分布形態(tài)。以球形催化劑為例，有均勻型、蛋殼型、蛋黃型和蛋白型等四種。

均勻型蛋殼型蛋黃型蛋白型第37頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四浸漬法催化劑制備實(shí)例鎳系蒸氣轉(zhuǎn)化催化劑二次浸漬法生產(chǎn)流程第38頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四浸漬法催化劑制備實(shí)例Pd/C催化劑(加氫反應(yīng)）1.活性炭處理：用10％HNO3煮2～3小時蒸餾水洗凈，100～110℃烘干2.PdCl2用HCl溶解，配制氯鈀酸溶液3.浸漬：將氯鈀酸溶液倒入活性炭的水溶液中。4.沉淀：用30％NaOH進(jìn)行沉淀。5.還原(活化）：使用前用水合肼浸泡還原。第39頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四§2-3混合法

混合法是將兩種或兩種以上物質(zhì)用機(jī)械混合的方法來制備多組份催化劑的方法。該法設(shè)備簡單，操作方便，產(chǎn)品化學(xué)組成穩(wěn)定，是制備催化劑最簡單、最原始的方法。混合法分為干法和濕法兩種第40頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四§2-4熱熔融法

熱熔融法是在高溫條件下進(jìn)行催化劑的熔合，使之成為均勻的混合體、合金固熔體或氧化物固熔體。經(jīng)后續(xù)加工可制得性能優(yōu)異的催化劑。特點(diǎn)：催化劑有高的強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和長的使壽命。第41頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四熱熔融法催化劑制備實(shí)例

骨架鎳催化劑的制備(ReneyNi,加氫反應(yīng)）

第42頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四§2-5離子交換法

通過離子交換將活性組份交換到載體上，再經(jīng)過后續(xù)處理得到催化劑成品。第43頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四分子篩

分子篩是結(jié)晶的硅鋁酸鹽，具有均勻的孔隙結(jié)構(gòu)。其化學(xué)組成為：Mx/n[(AlO2)x·(SiO2)y]·ZH2O分子篩結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①由硅氧四面體和鋁氧四面體構(gòu)成分子篩骨架②相鄰四面體由氧橋連接成環(huán)（四、五、六、八、十、十二元氧環(huán)等）③氧環(huán)通過氧橋相互連接，形成具有三維空間的多面體（α、γ、β、六方柱籠等）④不同結(jié)構(gòu)的籠再通過氧橋互相連接形成各種不同結(jié)構(gòu)的分子篩。第44頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四第45頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四第46頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四第47頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四第48頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四ZEOLITESporouscrystallinealuminosilicatesbuiltfromSiO4andAlO4tetrahedra,cross-linkedtoeachotherthroughtheoxygenions第49頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四ZeoliteALTA第50頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四MORDENITE第51頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四ZSM-5MFI第52頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四MFIandMORStructures第53頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四StructureofYzeoliteHexagonalprismSodaliteunitSI’SII’SISIISIIIStructureofzeoliteYwithcationpositionsSIIandSIIIinsupercages,SI’andSII’insodaliteunits,andSIinthecentersofhexagonalprismsACShortCourse–May2006第54頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四分子篩分子篩類型

①A型分子篩：立方晶系結(jié)構(gòu)，相鄰的β籠用γ籠連接而成。第55頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四分子篩分子篩類型

②X-型Y-型分子篩：密堆立方晶系結(jié)構(gòu)，由六方柱籠和β籠連接而成。第56頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四分子篩分子篩類型

③絲光沸石：層狀結(jié)構(gòu)。由五員環(huán)和四員環(huán)連接而成。第57頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四分子篩分子篩類型

④ZSM型高硅分子篩：結(jié)構(gòu)單元與絲光沸石相似。第58頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四分子篩分子篩類型

⑤磷酸鋁系分子篩：70、80年代開發(fā),第三代新型分子篩.⑥鈦硅分子篩(TS):90年代開發(fā),用于氧化反應(yīng)第59頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四WhyAre Zeolites Catalytically Active?第60頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四分子篩分子篩的離子交換用離子交換法在分子篩上引入H+和其它各種活性陽離子。可用銨鹽進(jìn)行離子交換。如：NaY分子篩的離子交換。

NaY+NH4+→NH4Y+Na+第61頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四分子篩離子交換分子篩酸位的形成第62頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四Br?nstedAcidsites

O O O O Si Al SiOOOOOOHProtondonor+BridgingOHDehydration第63頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四Ion-ExchangeCs+Cs+SiSiAlOOSiSiAlOOO(-)(-)SiSiAlOOSiSiAlOOO(-)(-)H+SiSiAlOOSiSiAlOOO(-)(-)Na+NH4+Cssalt第64頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四StructuralcharacterizationofITQ-2andtheMWW-typezeolite.Cormaetal.,Nature(1998)DelaminatedZeolites第65頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四ShapeSelectivityOrderedMesoporousMolecularSievesMCM’s

PillaredLayerStructures

Heteropolyacids

CarbonMolecularSievesandNanotubes

第66頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四第67頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四離子交換樹脂

離子交換樹脂以苯乙烯、丙烯酸等的共聚高聚物作為其骨架，分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩大類。陽離子交換樹脂是在樹脂的骨架中含有作為陽離子交換基團(tuán)的磺酸基-SO3H或羧基-COOH等。陰離子交換樹脂是在樹脂的骨架中含有作為陰離子交換的季胺基-NOH或伯胺至叔胺基等。第68頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四離子交換樹脂

離子交換樹脂為不溶于水和有機(jī)溶劑的固體酸或固體堿，因此，凡是用酸或堿作催化的反應(yīng)，原則上均可采用離子交換樹脂作催化劑。采用離子交換樹脂作催化劑優(yōu)點(diǎn)：分離容易，腐蝕性小，三廢（廢酸）少；缺點(diǎn)：機(jī)械強(qiáng)度低，耐熱性差。市售的離子交換樹脂在使用前均需活化，活化的方法即采用離子交換法進(jìn)行。第69頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四§2-6催化劑的成型

催化劑形狀尺寸1.取決于使用條件，如使用反應(yīng)器的類型、操作壓力、流速、床層允許的壓降、反應(yīng)動力學(xué)及催化劑的物化性能2.影響催化劑活性反應(yīng)器要求固定床：強(qiáng)度、粒度允許范圍較大。移動床：強(qiáng)度要求高，粒度3~4mm

硫化床：直徑20~150μm

懸浮床：微米級至毫米級微球顆粒第70頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四催化劑成型成型方法的選擇主要考慮的因素：1.成型物料的物理性質(zhì)2.成型后催化劑的物理、化學(xué)性質(zhì)催化劑常用的形狀圓柱狀、環(huán)狀、球狀、片狀、蜂窩狀、條狀、粉末狀及不規(guī)則狀。近年來還出現(xiàn)了許多異形催化劑，如多通孔狀、三葉狀、齒輪狀、膜狀等催化劑。第71頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四第72頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四第73頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四幾種重要的成型方法

壓片成型：圓柱狀、拉西環(huán)、齒輪狀擠條成型：圓柱體、環(huán)柱體油中成型：球狀2~5mm小球，50~500μm微球（氧化鋁、硅膠）噴霧成型：粉狀微米級轉(zhuǎn)動成型：圓球狀第74頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四§2-7典型工業(yè)催化劑制法實(shí)例選

工業(yè)氨合成鐵系催化劑的制備主催化劑：Fe、助催化劑：Al2O3、K2O第75頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四第76頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四§2-7典型工業(yè)催化劑制法實(shí)例選

SO2氧化釩系催化劑的制備主催化劑：V2O5、助催化劑堿金屬硫酸鹽K2SO4、載體：硅藻土或硅膠。

第77頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四§2-8固體催化劑制備方法的新進(jìn)展

固體超細(xì)微粒與催化劑

凝膠法及微乳化技術(shù)

氣相沉積法膜催化劑

化學(xué)鍍第78頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四納米材料在催化領(lǐng)域中的研究進(jìn)展納米材料是指尺度為l－100nm的超微粒徑壓制、燒結(jié)或?yàn)R射而成的聚集態(tài)固體。它斷裂強(qiáng)度高、韌性好、耐高溫。由于納米粒子具有許多傳統(tǒng)固體不具有的特異性質(zhì)，如特異的化學(xué)、機(jī)械、電子、磁學(xué)等性能，從而引起國內(nèi)外研究界的高度重視，納米材料被稱為“二十一世紀(jì)的新材料”。第79頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四納米材料在催化領(lǐng)域中的研究進(jìn)展由于納米晶粒的比表面積大，表面原子比率大，使體系的電子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)明顯改變，表現(xiàn)出特殊的電子效應(yīng)和表面效應(yīng)，而摻雜微粒元素改變體系的物理、化學(xué)性質(zhì)則更為有效。如日本學(xué)者林豐治將超細(xì)鎳粒子Ni—UFP(30nm)與Baney—Ni催化環(huán)辛二烯加氫生成環(huán)辛烯的反應(yīng)進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)前者比后者活性高2倍以上，選擇性高5倍以上。第80頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四納米材料在催化領(lǐng)域中的研究進(jìn)展從目前研究來看，納米粒子對催化氧化、還原、聚合、裂解、異構(gòu)等反應(yīng)都具有很高的活性和選擇性，對光解水制氫和一些有機(jī)合成反應(yīng)也有明顯的光催化活性。國際上已把納米材料催化劑稱為第四代催化劑。它在催化中的應(yīng)用更為催化工作者展示了一個趣味盎然富有活力的研究領(lǐng)域。第81頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四納米材料在催化領(lǐng)域中的研究進(jìn)展納米粒子催化劑的研究現(xiàn)狀從現(xiàn)有的制備技術(shù)上看，納米催化劑有以下幾種類型，◆金屬納米粒子催化劑，如鉑、鈀、銠、銀、鈷、鐵等納米粒子催化劑。◆金屬氧化物納米粒子，如ZnO、Ti02、MgO、NiO等納米粒子催化劑。

◆金屬氧化物為載體的催化劑。第82頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四納米材料在催化領(lǐng)域中的研究進(jìn)展納米催化劑的制備方法

化學(xué)法

物理法第83頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四納米材料在催化領(lǐng)域中的研究進(jìn)展化學(xué)法納米催化劑的制備方法◆溶膠一凝膠法

溶膠—凝膠法一般是以金屬鹽或半金屬鹽做前驅(qū)體，將適當(dāng)?shù)耐檠趸锶缢募籽趸柰榕c水、酸性或堿性催化劑和共溶劑在攪拌或超聲下，進(jìn)行水解和縮聚反應(yīng)形成Si02三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在成膠的過程中，引入的金屬組分包埋在三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。再進(jìn)行凝膠的老化過程，即將凝膠浸于液體中，聚合反應(yīng)繼續(xù)，凝膠的強(qiáng)度增加。最后通過干燥，將溶劑從相互交聯(lián)的多孔網(wǎng)格中蒸發(fā)掉，最后得到納米尺寸的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。第84頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四納米材料在催化領(lǐng)域中的研究進(jìn)展化學(xué)法納米催化劑的制備方法◆電化學(xué)沉積法以鋁在4％磷酸介質(zhì)中直流電解形成的分布均勻的多孔氧化鋁膜為模板，放人鎳鹽進(jìn)行交流電沉積，并通過化學(xué)鍍鎳得到鎳，將鍍覆好的樣品剪去四周邊緣，置于氫氧化鉀溶液中，溶解掉末氧化的基質(zhì)鋁及部分氧化鋁，制備得到鎳納米線電極。鎳納米線電極表面分布著直徑為70—80nm的納米線。鎳納米線電極對乙醇氧化有較高的催化活性。第85頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四納米材料在催化領(lǐng)域中的研究進(jìn)展化學(xué)法納米催化劑的制備方法◆水解法

水解法是以無機(jī)鹽和金屬醇鹽與水反應(yīng)得到氫氧化物和水化物的沉淀，再加熱分解的方法。◆沉淀法采用沉淀法制備了以單晶硅為支撐的硫酸化氧化鍺納米晶薄膜，用于催化輕質(zhì)烯烴的異化。第86頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四納米材料在催化領(lǐng)域中的研究進(jìn)展物理法納米催化劑的制備方法◆惰性氣體蒸發(fā)法惰性氣體蒸發(fā)法是在低壓的惰性氣體中，加熱金屬使其蒸發(fā)后形成納米微粒。◆氫電弧等離子體法◆第87頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四納米材料在催化領(lǐng)域中的研究進(jìn)展納米催化劑的應(yīng)用◆納米催化劑在加氫催化反應(yīng)中的應(yīng)用△1—己烯催化加氫制己烷納米鈀(5nm)負(fù)載于Ti02上得率為100％，催化劑只能得到29．7％的己烷、21．6％的己烯異構(gòu)體和48．7％的1—己烯。△芳烴加氫反應(yīng)納米鎳、鈰在氣相苯加氫反應(yīng)中具有高的選擇性和熱穩(wěn)定性。△丁二烯選擇性加氫反應(yīng)納米鈀／A1203加氫活性和選擇性明顯高于化學(xué)浸漬法制備的鈀／A1203。第88頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四納米材料在催化領(lǐng)域中的研究進(jìn)展納米催化劑的應(yīng)用◆納米材料在電催化反應(yīng)中的應(yīng)用△Ni—Mo等合金納米晶催化劑，替代金屬鉑應(yīng)用于析氫反應(yīng)中，取得很好的效果。△鉑納米材料電催化有機(jī)酸還原反應(yīng)第89頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四納米材料在催化領(lǐng)域中的研究進(jìn)展納米催化劑的應(yīng)用◆納米催化劑在化學(xué)電源中的應(yīng)用△納米催化劑在化學(xué)電源中應(yīng)用研究主要集中在把納米輕燒結(jié)構(gòu)體作為電池電極。采用納米輕燒結(jié)體作為化學(xué)電池、燃料電池和光化學(xué)電池的電極，可以增加反應(yīng)表面積，提高電池效率，減輕重量，有利于電池的小型化。例如鎳和銀的輕燒結(jié)體作為化學(xué)電池等的電極已經(jīng)得到了應(yīng)用。第90頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四納米材料在催化領(lǐng)域中的研究進(jìn)展納米催化劑的應(yīng)用◆納米催化劑在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用△

銳鈦礦型納米TiOx是具有優(yōu)良的光催化性能的催化劑，在環(huán)境保護(hù)方面取得了很好的效果。利用人工采光和納米氧化鈦催化劑，能將工業(yè)廢液和污染地下水中的多氯聯(lián)苯類分解為C02和水。迄今已知，納米TiO2能處理80多種有毒化合物，包括難以用生物降解法處理的紡織印染工業(yè)和照相工業(yè)的污染物、有毒溶劑、農(nóng)藥、木材防腐劑、染料及燃料油等。第91頁，共99頁，2023年，2月20日，星期四納米材料在催化領(lǐng)域中的研究進(jìn)展納米催化劑展望對納米催化劑的制備和應(yīng)用研究已經(jīng)引起了國內(nèi)外專家