Il supporto del catalizzatore è una componente speciale del catalizzatore solido, fungendo da disperdente, legante, supporto negativo per il componente attivo del catalizzatore e, talvolta, da co-catalizzatore. Il supporto del catalizzatore, noto anche come supporto, è uno dei componenti del catalizzatore supportato. Generalmente, si tratta di un materiale poroso con una determinata superficie specifica, al quale è spesso ancorato il componente attivo del catalizzatore. Il supporto serve principalmente a sostenere il componente attivo, conferendo al catalizzatore specifiche caratteristiche fisiche, mentre il supporto stesso generalmente non possiede attività catalitica.
Requisiti di supporto di Catalyst
1. può diluire la densità dei componenti attivi, in particolare dei metalli preziosi
2. può essere preparato in una certa forma
3. La sinterizzazione tra i componenti attivi può essere prevenuta in una certa misura
4. può resistere al veleno
5. Può avere un effetto reciproco con il componente attivo e il catalizzatore principale.
L'effetto del supporto del catalizzatore
1. Ridurre il costo del catalizzatore
2. migliorare la resistenza meccanica del catalizzatore
3. Migliorare la stabilità termica del catalizzatore
4. Aggiungere attività e selettività del catalizzatore
5. Prolungare la durata del catalizzatore
Vengono introdotti diversi vettori primari
1. Allumina attivata: il supporto più comunemente utilizzato per i catalizzatori industriali. Prezzo contenuto, elevata resistenza al calore, buona compatibilità con i componenti attivi.
2. Gel di silice: la composizione chimica è SiO2. Generalmente prodotto da acido silicatico di sodio (Na2Si3). L'acido silicatico si forma per reazione tra silicato di sodio e acido. La polimerizzazione e la condensazione dell'acido silicico determinano la struttura del polimero, che è incerta.
Il biossido di silicio (SiO2) è un vettore ampiamente utilizzato, ma la sua applicazione industriale è inferiore a quella dell'ossido di alluminio (Al2O3), a causa delle difficoltà di preparazione, della scarsa affinità con i componenti attivi, della facile sinterizzazione con il vapore acqueo e di altri difetti.
3. Diatomite: SiO2 naturale. Contiene alcuni ossidi metallici e composti organici, e la sua struttura porosa e la superficie specifica variano a seconda dell'origine. Prima dell'uso è necessario un trattamento acido. Il primo scopo è migliorare il contenuto di SiO2 e aumentare la superficie specifica, il volume specifico dei pori e il raggio dei pori primari. Il secondo è migliorare la stabilità termica; dopo il trattamento acido, è possibile aumentare ulteriormente la superficie specifica. La diatomite è utilizzata principalmente per la preparazione di catalizzatori a letto fisso.
4. Carbone attivo: l'ingrediente principale è C, contenente una piccola quantità di H, O, N, S e ceneri, ecc. Il carbone attivo ha una struttura irregolare simile a quella di un mulino a pietra, sulla cui superficie sono presenti gruppi carbonilici, chinonici, idrossilici e carbossilici. Il carbone attivo è caratterizzato da pori sviluppati e ampia area superficiale, stabilità termica ed elevata.
5. TiO2: ha tre forme cristalline: anatasio, titanio lamellare e rutilo. Il minerale di titanio lamellare è difficile da sintetizzare a causa della sua instabilità; l'anatasio si forma a temperature più basse con una densità relativa di 3,84 e una superficie specifica maggiore. Riscaldato a 600~1000 °C, l'anatasio diventa rutilo, che ha una densità relativa di 4,22 e una piccola superficie specifica.
6. Carburo di silicio: il punto di fusione delle ceramiche di carburo è superiore a 2000 °C, con elevata conduttività termica, elevata durezza, forte resistenza al calore e agli urti, ma si ossida facilmente in atmosfera di ossigeno. Pertanto, il SiC viene spesso utilizzato come supporto per catalizzatori in ambienti ad alta temperatura.
7. Setaccio molecolare: è un silicato cristallino o silicoalluminato, un sistema di pori e cavità composto da un tetraedro silico-ossigeno o un tetraedro allumino-alluminio collegato da legami a ponte di ossigeno. Ha elevata stabilità termica, stabilità termica all'acqua e resistenza agli acidi e alle basi.
Data di pubblicazione: 10 agosto 2019