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浅谈催化剂分类及具体测试指标(激光粒度仪和比表面仪)

作者:海鑫瑞科技网址:http://www.hxrkj.net 
文章附图

催化剂性能表征

指催化剂性能优劣的判断指标。其中最主要的是动力学指标,对于固体催化剂还有宏观结构指标和微观结构指标。活性催化剂提高化学反应速率的性能的一种定量的表征。在实际应用中,用特定条件下某一反应物的转化率或时空得率等数值来衡量它,例如下列反应: aA+bB─→cC+dD

催化剂300.jpg环保催化剂11.jpg

催化剂含义

在化学反应里能改变反应物化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡,且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂(固体催化剂也叫触媒)。据统计,约有90%以上的工业过程中使用催化剂,如化工、石化、生化、环保等。 [1]  催化剂种类繁多,按状态可分为液体催化剂和固体催化剂;按反应体系的相态分为均相催化剂和多相催化剂,均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂。催化剂在现代化学工业中占有极其重要的地位,例如,合成氨生产采用铁催化剂,硫酸生产采用钒催化剂,乙烯的聚合以及用丁二烯制橡胶等三大合成材料的生产中,都采用不同的催化剂。

催化剂组成


绝大多数催化剂有三类可以区分的组分:

活性组分、载体、助催化剂
活性组分
活性组分是催化剂的主要成分,有时由一种物质组成,有时由多种物质组成。
活性组分分类:
类别
导电性(反应类型)
催化反应举例
金属
导电体(氧化反应,还原反应)2222.jpg选择性加氢;选择性氢解;选择性氧化
过渡金属氧化物、硫化物
半导体(氧化还原)
选择性加氢、脱氢;氢解;氧化
非过渡元素氧化物
绝缘体(碳离子反应,酸碱反应)
聚合、异构;裂化;脱水


载体
载体是催化活性组分的分散剂、黏合剂或支撑体,是负载活性组分的骨架。将活性组分、助催化剂组分负载于载体上所制得的催化剂成为负载型催化剂。
常用载体的类型:低比表面积的有:刚玉、碳化硅、浮石、硅藻土、石棉、耐火砖;高比表面积的有:氧化铝、SiO2-Al2O3、铁矾土、白土、氧化镁、硅胶、活性炭。


助催化剂
助催化剂是加入到催化剂中的少量物质,是催化剂的辅助成分,其本身没有活性或者活性很小,但是它们加入到催化剂中后,可以改变催化剂的化学组成、化学结构、离子价态、酸碱性、晶格结构、表面结构、孔结构、分散状态、机械强度等,从而提高催化剂的活性、选择性、稳定性和寿命。


催化剂的测试指标和方法

1.催化剂密度:指单位体积催化剂所具有的质量
2.催化剂颗粒尺寸:筛分法(20-10000um)光透法(10-9000um)光学显微镜(0.1-10000um)扫描电子显微镜法(0.003-10000um)
3.比表面积测试
4.孔结构(孔径、孔径分布、孔容、孔隙率)NKT5200-H.jpg5.机械强度
6.物相性质(晶体尺寸、形状、配位、价态):XRD、TEM、TPR、TA、TG、NMR、EPS、IR、MOSS、XPS等
7.表面组成:XPS、AAS、AES、SIMS


其中光透法:指用激光(半导体或者气体激光器)照射颗粒,光遇到颗粒会形成散射角度。其大小与颗粒大小有一定的关系(激光粒度仪)。而孔结构和比表面的测试是通过氮气(或者氦气,比较昂贵)在一定温度下吸附其表面,通过吸附量来计算出比表面和孔隙率。

目前海鑫瑞科技的激光粒度仪(NKT系列)和比表面及孔径分析仪(JT系列)给催化剂行业带来了方便和福音。满足其表征的测试。 欢迎关注公众微信号:激光粒度仪




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