دعم المحفز

حامل المحفز هو جزء خاص من المحفز الصلب، يعمل كمشتت ومادة رابطة، وحامل سلبي للمكون النشط للمحفز، وأحيانًا يعمل كمحفز مساعد. يُعرف حامل المحفز أيضًا بالدعامة، وهو أحد مكونات المحفز المدعوم. عادةً ما يكون مادة مسامية ذات مساحة سطحية محددة، وغالبًا ما يُلصق بها المكون النشط للمحفز. يُستخدم الحامل بشكل أساسي لدعم المكون النشط، مما يُكسب المحفز خصائص فيزيائية محددة، بينما لا يمتلك الحامل نفسه عادةً نشاطًا تحفيزيًا.

متطلبات دعم المحفز

1- يمكن أن يؤدي إلى تخفيف كثافة المكونات النشطة، وخاصة المعادن الثمينة

2- يمكن تحضيرها بشكل معين

3. يمكن منع التلبد بين المكونات النشطة إلى حد ما

4- مقاومة السموم

5. يمكن أن يكون له تأثير متبادل مع المكون النشط والمحفز الرئيسي.

تأثير حامل المحفز

1- خفض تكلفة المحفز

2- تحسين القوة الميكانيكية للمحفز

3. تحسين الاستقرار الحراري للمحفز

4- أضف نشاط المحفز وانتقائيته

5. إطالة عمر المحفز

تم طرح العديد من شركات الاتصالات الرئيسية

1. الألومينا المنشطة: الحامل الأكثر استخدامًا للمحفزات الصناعية. سعر منخفض، مقاومة عالية للحرارة، توافق جيد مع المكونات النشطة.

2. هلام السيليكا: تركيبه الكيميائي هو SiO2. يُصنع عادةً من سيليكات الصوديوم (Na2Si3) وحمض. يتكون حمض السيليكات نتيجة تفاعل سيليكات الصوديوم مع الحمض. تتم عملية بلمرة حمض السيليكا وتكثيفه، وبنية البوليمر الناتج غير مؤكدة.

يُعد SiO2 حاملًا واسع الاستخدام، لكن تطبيقه الصناعي أقل من Al2O3، وذلك بسبب صعوبات التحضير، وضعف الألفة مع المكونات النشطة، وسهولة التلبيد مع بخار الماء، وعيوب أخرى.

3. الدياتوميت: ثاني أكسيد السيليكون الطبيعي (SiO2). يحتوي على بعض أكاسيد المعادن والمواد العضوية، وتتغير بنيته المسامية ومساحته السطحية النوعية باختلاف مصدره. يُنصح بمعالجته بالحمض قبل الاستخدام. يهدف ذلك إلى تحسين محتوى ثاني أكسيد السيليكون وزيادة المساحة السطحية النوعية وحجم المسام النوعي ونصف قطر المسام الرئيسي. كما يهدف إلى تحسين الثبات الحراري، حيث يمكن للمعالجة الحمضية زيادة المساحة السطحية النوعية بشكل أكبر. يُستخدم الدياتوميت بشكل أساسي في تحضير المحفزات ذات الطبقة الثابتة.

4- الكربون المنشط: المكون الأساسي هو الكربون، ويحتوي على كميات قليلة من الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكبريت والرماد، إلخ. يتميز الكربون المنشط ببنية غير منتظمة تشبه طاحونة الحجر، ويحتوي سطحه على مجموعات الكربونيل والكينون والهيدروكسيل والكربوكسيل. كما يتميز الكربون المنشط بمسامات متطورة ومساحة سطح كبيرة، بالإضافة إلى استقرار حراري عالٍ.

٥. ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2): له ثلاثة أشكال بلورية: الأناتاز، والتيتانيوم الصفيحي، والروتيل. يصعب تصنيع خام التيتانيوم الصفيحي بسبب عدم استقراره. يتشكل الأناتاز عند درجة حرارة منخفضة بكثافة نسبية تبلغ 3.84 ومساحة سطحية نوعية كبيرة. عند تسخينه إلى 600-1000 درجة مئوية، يتحول الأناتاز إلى الروتيل، الذي يتميز بكثافة نسبية تبلغ 4.22 ومساحة سطحية نوعية صغيرة.

6. كربيد السيليكون: تزيد درجة انصهار سيراميك الكربيد عن 2000 درجة مئوية، ويتميز بموصلية حرارية عالية، وصلابة عالية، ومقاومة قوية للحرارة والصدمات، ولكنه يتأكسد بسهولة في جو من الأكسجين. لذلك، يُستخدم كربيد السيليكون غالبًا كحامل للمحفز في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.

7. المنخل الجزيئي: هو سيليكات بلوري أو سيليكوألومينات، وهو نظام مسامي ذو تجاويف يتكون من رباعي سطوح من السيليكو-أكسجين أو رباعي سطوح من الألومينو-ألومنيوم متصلة بروابط جسرية من الأكسجين. يتميز بثبات حراري عالٍ، وثبات حراري في الماء، ومقاومة للأحماض والقلويات.