第一節(jié) 催化劑的簡(jiǎn)介
在化學(xué)反應(yīng)里能改變反應(yīng)物化學(xué)反應(yīng)速率（提高或降低）而不改變化學(xué)平衡，且本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)叫催化劑（固體催化劑也叫觸媒）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約有90%以上的工業(yè)過程中使用催化劑，如化工、石化、生化、環(huán)保等。 催化劑種類繁多，按狀態(tài)可分為液體催化劑和固體催化劑;按反應(yīng)體系的相態(tài)分為均相催化劑和多相催化劑，均相催化劑有酸、堿、可溶性過渡金屬化合物和過氧化物催化劑。催化劑在現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)中占有極其重要的地位，例如，合成氨生產(chǎn)采用鐵催化劑，硫酸生產(chǎn)采用釩催化劑，乙烯的聚合以及用丁二烯制橡膠等三大合成材料的生產(chǎn)中，都采用不同的催化劑。（立項(xiàng)申請(qǐng)）
第二節(jié) 催化劑的制備方法
制造催化劑的每一種方法，實(shí)際上都是由一系列的操作單元組合而成。為了方便，人們把其中關(guān)鍵而具特色的操作單元的名稱定為制造方法的名稱。傳統(tǒng)的方法有機(jī)械混合法、沉淀法、浸漬法、溶液蒸干法、熱熔融法、浸溶法（瀝濾法）、離子交換法等，現(xiàn)發(fā)展的新方法有化學(xué)鍵合法、纖維化法等。
1、機(jī)械混合法
將兩種以上的物質(zhì)加入混合設(shè)備內(nèi)混合。此法簡(jiǎn)單易行，例如轉(zhuǎn)化-吸收型脫硫劑的制造,是將活性組分（如二氧化錳、氧化鋅、碳酸鋅）與少量粘結(jié)劑(如氧化鎂、氧化鈣)的粉料計(jì)量連續(xù)加入一個(gè)可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和傾斜度的轉(zhuǎn)盤中,同時(shí)噴入計(jì)量的水、粉料滾動(dòng)混合粘結(jié),形成均勻直徑的球體，此球體再經(jīng)干燥、焙燒即為成品。
2．沉淀法
此法用于制造要求分散度高并含有一種或多種金屬氧化物的催化劑。在制造多組分催化劑時(shí)，適宜的沉淀?xiàng)l件對(duì)于保證產(chǎn)物組成的均勻性和制造優(yōu)質(zhì)催化劑非常重要。通常的方法是在一種或多種金屬鹽溶液中加入沉淀劑（如碳酸鈉、氫氧化鈣），經(jīng)沉淀、洗滌、過濾、干燥、成型、焙燒(或活化),即得最終產(chǎn)品。
3．浸漬法
將具有高孔隙率的載體（如硅藻土、氧化鋁、活性炭等）浸入含有一種或多種金屬離子的溶液中，保持一定的溫度，溶液進(jìn)入載體的孔隙中。將載體瀝干，經(jīng)干燥、煅燒,載體內(nèi)表面上即附著一層所需的固態(tài)金屬氧化物或其鹽類。
4．噴霧蒸干法
用于制顆粒直徑為數(shù)十微米至數(shù)百微米的流化床用催化劑。如間二甲苯流化床氨化氧化制間二甲腈催化劑的制造，先將給定濃度和體積的偏釩酸鹽和鉻鹽水溶液充分混合，再與定量新制的硅凝膠混合，泵入噴霧干燥器內(nèi)，經(jīng)噴頭霧化后，水分在熱氣流作用下蒸干，物料形成微球催化劑，從噴霧干燥器底部連續(xù)引出。
5．熱熔融法
熱熔融法是制備某些催化劑的特殊方法，適用于少數(shù)不得不經(jīng)過熔煉過程的催化劑，為的是借助高溫條件將各個(gè)組分熔煉稱為均勻分布的混合物，配合必要的后續(xù)加工，可制得性能優(yōu)異的催化劑。
6．浸溶法
從多組分體系中，用適當(dāng)?shù)囊簯B(tài)藥劑（或水）抽去部分物質(zhì)，制成具有多孔結(jié)構(gòu)的催化劑。例如骨架鎳催化劑的制造，將定量的鎳和鋁在電爐內(nèi)熔融，熔料冷卻后成為合金.將合金破碎成小顆粒，用氫氧化鈉水溶液浸泡，大部分鋁被溶出（生成偏鋁酸鈉），即形成多孔的高活性骨架鎳。
7．離子交換法
某些晶體物質(zhì)（如合成沸石分子篩）的金屬陽(yáng)離子（如Na）可與其他陽(yáng)離子交換。將其投入含有其他金屬（如稀土族元素和某些貴金屬）離子的溶液中，在控制的濃度、溫度、pH條件下，使其他金屬離子與 Na進(jìn)行交換。
第三節(jié) 催化劑的發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)第一個(gè)催化劑生產(chǎn)車間是永利铔廠觸媒部，1959年改名南京化學(xué)工業(yè)公司催化劑廠。于1950年開始生產(chǎn)AI型合成氨催化劑、C-2型一氧化碳高溫變換催化劑和用于二氧化硫氧化的Ⅵ型釩催化劑，以后逐步配齊了合成氨工業(yè)所需各種催化劑的生產(chǎn)。80年代中國(guó)開始生產(chǎn)天然氣及輕油蒸汽轉(zhuǎn)化的負(fù)載型鎳催化劑。至1984年已有40多個(gè)單位生產(chǎn)硫酸、硝酸、合成氨工業(yè)用的催化劑。
為發(fā)展燃料化工，50年代初期，石油三廠開始生產(chǎn)頁(yè)巖油加氫用的硫化鉬 -白土、硫化鎢-活性炭、硫化鎢-白土及純硫化鎢、硫化鉬催化劑。石油六廠開始生產(chǎn)費(fèi)托合成用的鈷系催化劑，1960年起生產(chǎn)疊合用的磷酸-硅藻土催化劑。60年代初期，中國(guó)開發(fā)了豐富的石油資源，開始發(fā)展石油煉制催化劑的工業(yè)生產(chǎn)。當(dāng)時(shí)，石油催化裂化催化劑最先在蘭州煉油廠生產(chǎn)，1964年小球硅鋁催化劑廠建成投產(chǎn)。70年代中國(guó)開始生產(chǎn)稀土-X型分子篩和稀土-Y型分子篩。70年代末在長(zhǎng)嶺煉油廠催化劑廠，開始生產(chǎn)共膠法硅鋁載體稀土-Y型分子篩，以后在齊魯石化公司催化劑廠開始生產(chǎn)高堆比、耐磨半合成稀土-Y型分子篩。60年代起中國(guó)即開始發(fā)展重整催化劑，60年代中期石油三廠開始生產(chǎn)鉑催化劑，70 年代先后生產(chǎn)出雙金屬鉑-錸催化劑及多金屬重整催化劑。在加氫精制方面，60年代石油三廠開始生產(chǎn)鉬-鈷及鉬-鎳重整預(yù)加氫催化劑。70年代開始生產(chǎn)鉬-鈷-鎳低壓預(yù)加氫催化劑，80年代開始生產(chǎn)三葉形的加氫精制催化劑。
為發(fā)展有機(jī)化學(xué)工業(yè)，50年代末至60年代初開始制造乙苯脫氫用的鐵系催化劑，乙炔加氯化氫制氯乙烯的氯化汞/活性炭催化劑，流化床中萘氧化制苯酐用的氧化釩催化劑，以及加氫用的骨架鎳催化劑等。60年代中期為適應(yīng)中國(guó)石油化工發(fā)展的需要，新生產(chǎn)的催化劑品種迅速增多，至80年代已生產(chǎn)多種精制烯烴的選擇性加氫催化劑，并開始生產(chǎn)丙烯氨化氧化用的微球型氧化物催化劑，乙烯與醋酸氧化制醋酸乙烯酯的負(fù)載型金屬催化劑，高效烯烴聚合催化劑以及治理工業(yè)廢氣的蜂窩狀催化劑等。
催化劑在全球各行各業(yè)廣泛使用，未來無論在催化劑的科學(xué)理論 研究 、清潔能源的開發(fā)與利用，環(huán)境保護(hù)與提高經(jīng)濟(jì)效益以及人類的生存環(huán)境的治理與保護(hù)都有極大的發(fā)展前景。簡(jiǎn)言之，人類的生存發(fā)展，吃穿住行離不開催化劑及其發(fā)展。
第四節(jié) 催化劑的特征
催化反應(yīng)有四個(gè)基本特征，可以根據(jù)定義導(dǎo)出，對(duì)了解催化劑的功能很重要。
1、催化劑只能加速熱力學(xué)上可以進(jìn)行的反應(yīng)。要求開發(fā)新的化學(xué)反應(yīng)催化劑時(shí)，首先要對(duì)反應(yīng)進(jìn)行熱力學(xué) 分析 ，看它是否是熱力學(xué)上可行的反應(yīng)。
2、催化劑只能加速反應(yīng)趨于平衡，不能改變反應(yīng)的平衡位置（平衡常數(shù)）。
3、催化劑對(duì)反應(yīng)具有選擇性，當(dāng)反應(yīng)可能有一個(gè)以上不同方向時(shí)，催化劑僅加速其中一種，促進(jìn)反應(yīng)速率和選擇性是統(tǒng)一的。
4、催化劑的壽命。催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，其自身并不進(jìn)入反應(yīng)，在理想情況下催化劑不為反應(yīng)所改變。但在實(shí)際反應(yīng)過程中，催化劑長(zhǎng)期受熱和化學(xué)作用，也會(huì)發(fā)生一些不可擬的物理化學(xué)變化。
根據(jù)催化劑的定義和特征 分析 ，有三種重要的催化劑指標(biāo)：活性、選擇性、穩(wěn)定性。
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