超重力共沉淀法制備CuO-ZnO-Al-,2-O-,3-催化劑的研究.pdf

1、在現代化工生產過程中，催化劑起著越來越重要的作用。催化劑的催化性能由其表面結構所決定，而制備工藝對表面結構的形成至關重要。共沉淀工藝制備的CuO/ZnO/Al<,2>O<,3>催化劑具有比表面積大、活性晶粒微小、分散度高、低溫活性好和對周圍環(huán)境無毒、無污染等特點，在現代化學工業(yè)中得到廣泛應用。但共沉淀法在傳統攪拌釜中制備，由于受到設備結構的限制，很難達到微觀混合均勻，所制備出的催化劑晶粒大小分布不均且難控制。另外，反應生成的沉淀物不能及

2、時移出沉淀體系，使沉淀體系內存在濃度梯度，體系內各處的過飽和度不一，造成沉淀顆粒粗細不等，難以實現活性組分高度分散，基于以上原因必須改進催化劑的制備工藝。 旋轉填充床反應器廣泛地用于制備各種納米材料，它能夠實現反應物在反應體系內微觀上的瞬間均勻混合。超重力法制備催化劑時能夠使反應成核區(qū)和晶體生長區(qū)分開，晶體的生長區(qū)置于完全宏觀混合區(qū)，制得晶粒大小均一、活性組分分散度高的催化劑。 本文首先針對傳統共沉淀法本身固有的缺點，采

3、用超重力反應器來強化催化劑的共沉淀法制備工藝，探索了超重力共沉淀法制備CuO/ZnO/Al<,2>O<,3>催化劑的特點，考察了陳化時間、pH值、超重力反應器轉速、洗滌次數和焙燒溫度等因素對CuO/ZnO/Al<,2>O<,3>催化劑及其前驅體物性的影響，計算了反應的收率。借助多種手段對催化劑和前驅體進行了表征，結果表明，與傳統的攪拌釜反應器相比，采用超重力共沉淀法制備的CuO/ZnO/Al<,2>O<,3>催化劑平均粒度小，比表面積大

4、，金屬的分散度高。在小型超重力反應器實驗結果的基礎上改進了旋轉填充床的設計，增加了氣液分離器，建造了年產50噸CuO/ZnO/Al<,2>O<,3>催化劑的超重力反應器，并在兩種轉速下制備了CuO/ZnO/Al<,2>O<,3>催化劑，結果表明，催化劑的各項物性數據達到了技術指標的要求。 為了改進CuO/ZnO/Al<,2>O<,3>催化劑的耐熱性，采用分步超重力共沉淀法做了嘗試，分別進行了載體制備和不同鋁鹽加入方式實驗，通過對