第四章-I 催化剂制备原理.ppt

四、离子交换法 　　离子交换法是利用载体表面上存在着可进行交换的离子，将活性组分通过离子交换（通常是阳离子交换），交换到载体上，然后再经过适当的后处理，如洗涤、干燥、焙烧、还原最后得到金属负载型催化剂。 　　该法制得的催化剂经还原后所得的金属微粒极细，催化剂的活性及选择性极高。 如：焙烧过的硅酸铝(SA)表面带有OH基团，有很强的质子酸性，但这些质子(H+)不能与过渡金属或金属氨络离子直接进行交换。 若将表面质子先以NH4+离子替代，离子交换即可进行硅酸铝的离子交换反应： H2SA + 2NH4+ = (NH4)2SA + 2H+ (NH4)2SA + M2+ = MSA + 2NH4+ 利用离子交换法制得的Pd/SA催化剂，当Pd含量小于0.03mg/gSA时，Pd几乎以原子状态分散。 离子交换法常用于Na型分子筛及Na型离子交换树脂除去Na+。 如：用H+与Na型离子树脂、或分子筛交换； NH4+、碱土金属离子、稀土金属离子、贵金属离子与分子筛交换。 催化性能 作为固体酸碱催化剂与均相溶液中的硫酸、盐酸、氢氧化钠（钾）的作用是一致的; 反应介质中，聚合物骨架会发生溶胀，有利于反应物接近于催化活性部位，近似均相反应; 催化性能介于低分子量的酸、碱均相体系与无机固体酸、碱体系之间. 典型阳离子交换树脂的催化反应 水解反应 乙酸甲酯 乙酸 + 甲醇 甲酸甲酯 甲酸+甲醇 蔗糖 糖原 淀粉 纤维素等水解 催化活性与HCl相当 优缺点 优点 商品来源稳定; 适用于气、液相，也适用于非水体系; 大孔的离子交换树脂具有固定的结构，体积 受溶剂作用影响很小，适用于填充柱操作; 便于保存和运输; 酸性部位处于树脂内部; 同一催化剂可以反复使用. 缺点 热稳定性差 最高120℃; 耐磨性差，机械强度低; 价格较贵; 谢谢