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钒系催化剂的制备方法

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【摘要】:
以含钒化合物为活性组分的钒系催化剂是工业上最重要的氧化催化剂系列之一,常用钒系催化剂的活性组分包括钒的氧化物、氯化物和配合物等,但最常见的活性组分是含一种或几种添加物的V2O5,以V2O5为主要成分的钒系催化剂几乎对所有的氧化反应都有效。  钒系催化剂的制备技术研究起步较早,20世纪初,Dehaen以可溶性钒化合物为活性物质,用石棉、浮石作载体,首次制备出钒催化剂,并取得德国专利。随着人们对钒系催

以含钒化合物为活性组分的钒系催化剂是工业上最重要的氧化催化剂系列之一,常用钒系催化剂的活性组分包括钒的氧化物、氯化物和配合物等,但最常见的活性组分是含一种或几种添加物的V2O5,以V2O5为主要成分的钒系催化剂几乎对所有的氧化反应都有效。

  钒系催化剂的制备技术研究起步较早,20世纪初,Dehaen以可溶性钒化合物为活性物质,用石棉、浮石作载体,首次制备出钒催化剂,并取得德国专利。随着人们对钒系催化剂的不断改进,20世纪70年代以后,低温钒系催化剂制备技术趋于成熟。目前,钒系催化剂的制备方法主要有机械法、浸渍法和溶胶-凝胶法3种。

  1、 机械法:

  机械法是将含钒活性物质、助剂及载体通过机械作用经混合碾压、成型、干燥等工序制备催化剂。

  该方法简单、容易操作,可自动化生产,是钒系催化剂工业生产的主要方式。

  2、 浸渍法

  是将载体置于含钒活性物质的液体或溶胶中进行浸渍,达到浸渍平衡后除去剩余液体,再经干燥、焙烧、活化等后处理工序而成的一种钒系催化剂制备技术。

  浸渍法是一种简单易行且经济的方法,可使用既成外形和尺寸的载体,省去催化剂成型的步骤,通过选择比表面积大、机械强度高的物质作为载体,使得制备出的钒系催化剂活性组分利用率高、用量少。

  3、溶胶-凝胶法:

  主要制备步骤是先将前驱物溶解在水或有机溶剂中形成均匀的溶液,通过溶质与溶剂间的水解或醇解反应,使生成物聚积成1nm 左右的粒子并形成溶胶,再浓缩成透明凝胶,凝胶经干燥、热处理后得到所需要的催化剂。

  除制备时间(主要是陈化时间) 较长、干燥过程凝胶产生收缩外,溶胶-凝胶法制备出的催化剂粒径小、纯度高、反应过程易控、操作容易、设备简单、焙烧温度低,因此受到广泛重视。

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