Hỗ trợ xúc tác

Chất mang xúc tác là một thành phần đặc biệt của chất xúc tác rắn, đóng vai trò là chất phân tán, chất kết dính, chất mang âm cho thành phần hoạt tính của chất xúc tác, và đôi khi hoạt động như chất đồng xúc tác hoặc chất hỗ trợ xúc tác. Chất mang xúc tác, còn được gọi là chất nền, là một trong những thành phần của chất xúc tác được hỗ trợ. Nói chung, nó là một vật liệu xốp có diện tích bề mặt riêng nhất định, và thành phần hoạt tính của chất xúc tác thường được gắn vào đó. Chất mang chủ yếu được sử dụng để hỗ trợ thành phần hoạt tính, giúp chất xúc tác có các đặc tính vật lý cụ thể, trong khi bản thân chất mang thường không có hoạt tính xúc tác.

Yêu cầu hỗ trợ Catalyst

1. Có thể làm giảm mật độ các thành phần hoạt tính, đặc biệt là kim loại quý.

2. Có thể được chuẩn bị thành hình dạng nhất định.

3. Có thể ngăn ngừa hiện tượng kết dính giữa các thành phần hoạt tính ở một mức độ nhất định.

4. Có khả năng kháng độc

5. Nó có thể có tác động tương hỗ với thành phần hoạt tính và chất xúc tác chính.

Ảnh hưởng của chất mang xúc tác

1. Giảm chi phí chất xúc tác

2. Cải thiện độ bền cơ học của chất xúc tác

3. Cải thiện độ ổn định nhiệt của chất xúc tác

4. Bổ sung hoạt tính và độ chọn lọc của chất xúc tác

5. Kéo dài tuổi thọ chất xúc tác

Một số hãng vận chuyển chính được giới thiệu

1. Nhôm oxit hoạt tính: chất mang được sử dụng phổ biến nhất cho các chất xúc tác công nghiệp. Giá thành thấp, khả năng chịu nhiệt cao, khả năng tương thích tốt của các thành phần hoạt tính.

2. Gel silica: thành phần hóa học là SiO2. Thường được làm từ axit natri silicat (Na2Si3). Axit silicat được hình thành sau phản ứng giữa natri silicat và axit. Quá trình trùng hợp, ngưng tụ axit silicat, cấu trúc của polyme vẫn chưa được xác định rõ.

SiO2 là chất mang được sử dụng rộng rãi, nhưng ứng dụng công nghiệp của nó ít hơn so với Al2O3, nguyên nhân là do khó khăn trong việc điều chế, ái lực yếu với các thành phần hoạt tính, dễ bị thiêu kết bởi hơi nước và các nhược điểm khác.

3. Diatomit: SiO2 tự nhiên. Nó chứa một số oxit kim loại và chất hữu cơ, cấu trúc lỗ xốp và diện tích bề mặt riêng thay đổi tùy thuộc vào nguồn gốc. Cần xử lý bằng axit trước khi sử dụng. Thứ nhất là để cải thiện hàm lượng SiO2 và tăng diện tích bề mặt riêng, thể tích lỗ xốp riêng và bán kính lỗ xốp sơ cấp. Thứ hai là để cải thiện độ ổn định nhiệt, sau khi xử lý bằng axit, có thể tăng thêm diện tích bề mặt riêng. Diatomit chủ yếu được sử dụng để chế tạo chất xúc tác dạng tầng cố định.

4. Than hoạt tính: Thành phần chính là C, kèm theo một ít H, O, N, S và tro, v.v. Than hoạt tính có cấu trúc dạng cối đá không đều, trên bề mặt có các nhóm cacbonyl, nhóm quinone, nhóm hydroxyl và nhóm carboxyl. Than hoạt tính có đặc điểm là lỗ xốp phát triển tốt và diện tích bề mặt lớn, độ ổn định nhiệt cao và hiệu suất cao.

5. TiO2: có ba dạng tinh thể: anatase, titan dạng tấm và rutile. Quặng titan dạng tấm khó tổng hợp do không ổn định; Anatase được hình thành ở nhiệt độ thấp hơn với mật độ tương đối là 3,84 và diện tích bề mặt riêng lớn hơn. Khi nung ở 600~1000°C, anatase chuyển thành rutile, có mật độ tương đối là 4,22 và diện tích bề mặt riêng nhỏ hơn.

6. Cacbua silic: điểm nóng chảy của gốm cacbua cao hơn 2000°C, có độ dẫn nhiệt cao, độ cứng cao, khả năng chịu nhiệt và chịu va đập tốt, nhưng dễ bị oxy hóa trong môi trường oxy. Vì vậy, SiC thường được sử dụng làm chất mang xúc tác trong môi trường nhiệt độ cao.

7. Sàng phân tử: là một loại silicat tinh thể hoặc silicoaluminat, một hệ thống lỗ rỗng và khoang được cấu tạo từ các tứ diện silic-oxy ​​hoặc tứ diện nhôm-nhôm được nối với nhau bằng các liên kết cầu nối oxy. Nó có độ bền nhiệt cao, độ bền nhiệt với nước và khả năng kháng axit và kiềm.