Nośnik katalizatora to specjalny element stałego katalizatora, dyspergator, spoiwo, nośnik ujemny składnika aktywnego katalizatora, a czasami pełni funkcję kokatalizatora lub współkatalizatora. Nośnik katalizatora, znany również jako nośnik, jest jednym ze składników katalizatora na nośniku. Zazwyczaj jest to materiał porowaty o określonej powierzchni właściwej, do którego często przyłączony jest składnik aktywny katalizatora. Nośnik służy głównie do podtrzymywania składnika aktywnego, dzięki czemu katalizator ma określone właściwości fizyczne, podczas gdy sam nośnik zazwyczaj nie wykazuje aktywności katalitycznej.
Wymagania dotyczące wsparcia katalizatora
1. Może rozcieńczyć gęstość składników aktywnych, zwłaszcza metali szlachetnych
2, można przygotować w określonym kształcie
3. Można w pewnym stopniu zapobiec spiekaniu się między składnikami aktywnymi
4, może oprzeć się truciźnie
5. Może oddziaływać wzajemnie na składnik aktywny i główny katalizator.
Wpływ nośnika katalizatora
1. Zmniejsz koszt katalizatora
2. Poprawić wytrzymałość mechaniczną katalizatora
3. Poprawa stabilności termicznej katalizatora
4. Dodaj aktywność i selektywność katalizatora
5. Wydłuż żywotność katalizatora
Wprowadzono kilku głównych przewoźników
1. Tlenek glinu aktywowany: najczęściej stosowany nośnik w katalizatorach przemysłowych. Niska cena, wysoka odporność na ciepło, dobra kompatybilność składników aktywnych.
2. Żel krzemionkowy: skład chemiczny to SiO2. Zwykle wykonany z kwasu krzemianu sodu (Na2Si3). Kwas krzemianowy powstał w wyniku działania krzemianu sodu i kwasu. Polimeryzacja kwasu krzemowego, kondensacja, struktura polimeru jest niepewna.
SiO2 jest powszechnie używanym nośnikiem, jednak jego zastosowanie przemysłowe jest mniejsze niż Al2O3 ze względu na trudności w przygotowaniu, słabe powinowactwo do składników aktywnych, łatwe spiekanie z parą wodną i inne wady.
3. Diatomit: naturalny SiO₂. Zawiera kilka tlenków metali i związków organicznych, a jego struktura porów i powierzchnia właściwa zmieniają się w zależności od pochodzenia. Przed użyciem należy zastosować obróbkę kwasem. Jedna z nich ma na celu zwiększenie zawartości SiO₂ i powierzchni właściwej, objętości właściwej porów oraz promienia porów pierwotnych. Druga ma na celu poprawę stabilności termicznej, a po obróbce kwasem powierzchnia właściwa może zostać dodatkowo zwiększona. Diatomit jest wykorzystywany głównie do przygotowywania katalizatorów ze złożem stałym.
4. Węgiel aktywny: głównym składnikiem jest C, zawierający kilka H, O, N, S i popiół itp. Węgiel aktywny ma nieregularną strukturę młyna kamiennego, na powierzchni znajduje się grupa karbonylowa, grupa chinonowa, grupa hydroksylowa i grupa karboksylowa. Węgiel aktywny charakteryzuje się rozwiniętymi porami i dużą powierzchnią, stabilnością termiczną i wysoką.
5. TiO2: występuje w trzech kształtach kryształów: anatazu, tytanu płytkowego i rutylu. Rudę tytanu w postaci arkuszy trudno syntezować ze względu na niestabilność. Anataz powstaje w niższej temperaturze, ma gęstość względną 3,84 i większą powierzchnię właściwą. Po podgrzaniu do temperatury 600–1000°C anataz przekształca się w rutyl, który ma gęstość względną 4,22 i małą powierzchnię właściwą.
6. Węglik krzemu: temperatura topnienia ceramiki węglikowej jest wyższa niż 2000°C, charakteryzuje się ona wysoką przewodnością cieplną, wysoką twardością, dużą odpornością na ciepło i uderzenia, ale w atmosferze tlenu po prostu ulega utlenieniu. Dlatego SiC jest często stosowany jako nośnik katalizatora w środowisku o wysokiej temperaturze.
7. Sito molekularne: jest to krystaliczny krzemian lub krzemoglinian, układ porów i wnęk składający się z tetraedru krzemowo-tlenowego lub tetraedru glinowo-glinowego połączonych wiązaniami mostkowymi tlenu. Posiada wysoką stabilność termiczną, stabilność termiczną w wodzie oraz odporność na kwasy i zasady.
Czas publikacji: 10.08.2019