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当前课程知识点：催化剂设计与制备 > 第四章氧化物载体和催化剂的制备 > 4.3 氧化物载体和催化剂的制备方法 > Video

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接下来再给大家讲到溶胶稳定性

我们强调引入ζ电位

所以说给大家总结一下ζ电位的影响规律

这里给大家介绍ζ电位

最重要的因素是电解质的存在

因为这种电解质是溶胶

获得过渡憎液溶胶最重要的敏感因素

特别是溶胶里面如果加入电解质

正好跟它反离子作用

它有可能会把反离子挤到紧密层里

这个时候会使得胶粒带电的量就会减少

一减少带电的稳定性就肯定下降了

电解质对溶胶的影响会存在这两个值

一个是聚沉值

一个ζ电位等于0的时候的沉淀值

ζ电位为0的时候就使得这时候胶粒本身不带电

这个时候沉淀是最大的

这样就是聚沉速度是最大的

还有个值就是电解质浓度达到一定值

ζ电位开始进行快速生长的过程

这个时候胶粒开始沉淀的过程聚沉的过程

考虑到电解质对聚沉速率影响

基本上是考虑到这两个值

一般在催化剂制备过程中

要求聚沉的电解质浓度影响

如何避免前面讲了吸附的作用就是碳材料吸附贵金属胶体

就要避免聚沉

考虑到电解质浓值的ζ电位值

不要出现在影响到聚沉值的范围

这个时候进行

吸附法制备催化剂一定要合理的利用ζ电位的效果

碳材料载体来负载制备贵金属催化剂

贵金属催化剂的特点是贵

要把所有的贵金属催化剂

尽可能都沉积在炭材料里面

这个时候要保证

所有的溶胶颗粒最终要发生聚沉沉在载体表面

这个时候就要去寻找怎么样发生聚沉条件

升高温度也好

破坏溶剂化层

加入电解质

实际上这个时候就要去看这条曲线

如果想去仔细研究这个过程完全可以根据这条曲线

考察不同电解质种类对聚沉值会不会有一样影响

做出不同的聚沉曲线

就可以看一下在样条件下可能得到最好的结果

这样就可以得到非常有意思的现象

利用溶胶稳定性来考察多孔载体吸附贵金属胶粒的

制备高分散催化剂的制备方法

可以看到刚说的随着电解质的浓度增加

反离子全部挤进紧密层 ζ电位等于0的时候

这个时候稳定性是最低的状态

也是完全沉淀的过程

我们经常讲的这样这是带负电荷的胶粒

带负电吸附阳离子

ζ电位等于0的时候整个里面都是阳离子的过程

要知道这种电解质的溶粒

会讲可以得到不同的聚沉值是因为电解质

会根据原子的价态

还有半径的尺寸会有影响到溶胶的

电解质聚沉值所需聚沉浓度

一般来说如果价态越高

半径越大的离子影响大

之所以会给大家讲这个是要大家考虑一下

在很多的时候做负载型催化剂的时候

有时候需要考虑就是

如果是用沸石分子筛载体如果采用金属离子改性

这个时候采用这种吸附方法吸附胶体

就要考虑沸石分子筛改性的金属离子

它在水溶液中的状态会不会影响到胶粒的水解过程

应该来说在很多催化剂制备过程的细节中

实际上影响都非常显著

大家如果不仔细去思考或去观察

很容易就忽略了催化剂制备中的现象

这也是反反复复很多人会说的

催化剂的制备是个最难重现的工作

实际上为什么会最难重现

实际上真的在于实验的细节过程

电解质对聚沉影响还可以出现

还可以出现相反的作用

如果电解质浓度非常高

会使得反离子进入到它的紧密层里面

就是刚才说的过程

进一步进入以后会使得它表面会再进一步的带电

那这样ζ电位小于0但是它本身又反而会带电

会使得它由本来的带负电又带正电

又生成稳定的胶体的体系

上面是给大家介绍了影响溶胶稳定性

非常重要的因素就是电解质

除了这以外还有另外一种影响因素话就是絮凝剂

这种絮凝剂用得最多就是高分子

这种高分子利用它的网状结构或带结构

有可能会使得胶粒被高分子包附在里面

就起得桥梁的作用

这样就会发生聚沉作用

这种聚沉作用有个量的问题

同样跟电解质一样

如果它量非常非常多的时候

也会使得把所有的颗粒包裹在它里面

它又生成新的保护层

也会使得增加溶剂化层的稳定性

这个例子在很多的过程中

特别是在制备非负载型的催化剂

比如贵金属的钯铂催化剂

用PVP作为稳定剂的时候

很多时候会考虑到金属离子和高分子之间的摩尔比

对于颗粒尺寸的影响

实际上如果从这个角度上讲就可以去解释

这就是经常给大家讲的非电子高分子的絮凝作用

对胶粒稳定性的影响

从这角度上讲大家课后回去分析

在很多做非负载型就高分子稳定的贵金属胶粒的时候

为什么要考察高分子的用量的因素

实际上说白了就是为了在不同的条件下得到稳定的

同时胶粒要

贵金属颗粒要比较小的溶胶体系是最好的体系

肯定存在最优的高分子用量

还有不好的高分子用量

所以还可以强调一点这种絮凝剂要最佳的加入量

特别是在做非负载型的催化剂的

就是高分子稳定的贵金属催化剂

催化剂或过渡金属催化剂的时候

非常重要的原因一点

另外还要给大家讲一下就是前面

在做高分子稳定的金属催化剂的时候

会出现一个现象就是

在有些条件下可能在一定特定浓度

溶剂下才能得到溶胶高分散的体系

比如经常讲的在水热合成

水体之下可以得到高分散的溶胶体系

但是如果这个时候把水变成乙醇丙酮

可能这个时候会发现

并不是生成想象中的胶粒体系

它破坏胶体稳定性的作用

这个时候就是非电解性物质比如溶剂的影响

除了上面这三种还有一种溶胶稳定性的影响

也是在催化剂的制备过程中经常碰到的

特别是沸石分子筛里面的在前面给大家讲了就是

沸石分子筛要生成的硅铝凝胶

硅铝凝胶如果控制不好先生成氧化硅溶胶氧化铝溶胶

一般来说氧化硅和氧化铝本身带电性是不一样的

如果两个溶胶在沸石分子筛合成体系里面

碰到有可能会出现一个现象就是

两者刚好缩合发生完全聚沉的作用

所以这个时候很显然没法得到沸石分子筛

那反过来说如果是一种溶胶比较多

一种溶胶比较少

有可能会生成新的混合溶胶的过程

这也是前面刚刚给大家

讲过为什么沸石分子筛合成的过程中

硅和铝要把铝进入到硅的凝胶里面

它都有合适的硅铝比

特别是基本上很难做到

氧化硅和氧化硅硅铝比骨架比1:1的状态

其实如果从沸石分子筛合成机理

特别是从生成溶胶凝胶在进行水热合成的角度上讲

恰恰可以通过这种溶胶的稳定性来得到解释就是因为

硅和铝在沸石分子筛合成体系里面

它是带两种不同的电性

当如果两者正好是1:1

有可能就发生电荷中和完全聚沉

所以一般来说硅铝比越接近

比如低硅的沸石很难合成

非常重要原因也可以从这角度上进行阐述

另外这种相互聚沉可以通过比较常见的生活的例子就是

早先就是用净水的作用就是用明矾进水

实际上就是带电胶的作用

明矾带正电跟浑水中带负电相互聚沉

它会就产生澄清杂质的作用

如果加过多它反而是没有效果的

实际上这就是典型的凝胶的过程

所以给大家讲这个溶胶的相互溶胶

希望大家回去考虑一下沸石分子筛合成

特别是还有另外一类就是跟沸石分子筛

合成体系不一样在酸性体系下的介孔分子筛

比如MCM-41 SBA-15合成

早期合成的都是一种纯硅的沸石分子筛

为了使得MCM-41 SBA-15有酸性

现在很多课题组考虑引入金属铝生成骨架的B酸

这个时候希望大家通过今天讨论过程去思考一下

如果要从介孔纯硅的分子筛合成体系里面引入铝

难度在哪里

为什么文献中报道了很多种应用的方法

它的特殊性体现在哪里

反过来说可以去想一下

为什么不能够采用通用的方法

使得铝进入到MCM-41的骨架和SBA-15的骨架

一定要在特殊的条件

特殊的不同的条件

比如MCM-41 SBA-15理论负载

铝进入骨架的量是不一样的为什么会这样

可以从这个角度上从生成

溶胶或凝胶的带电性的角度上去考虑一下

看看有没有这样的关联性

催化剂设计与制备课程列表：

课程简介

-课程简介

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第一章绪论

-绪论

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-1.1 催化剂设计的尺度

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-1.1 催化剂设计的尺度--作业

-1.2 催化剂的活性与选择性

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-1.2 催化剂的活性与选择性--作业

-1.3 多相催化反应本征动力学

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-1.3 多相催化反应本征动力学--作业

-1.4 工业催化剂设计概述

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第二章催化剂的设计

-2.0 引言

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-2.1 催化作用基本概念与催化剂设计

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-2.1 催化作用基本概念与催化剂设计--作业

-2.2 催化剂设计的程序

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-2.2 催化剂设计的程序--作业

-2.3 催化剂各组分的设计

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-2.3 催化剂各组分的设计--作业

-2.4 催化剂宏观物性的选择

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-2.4 催化剂宏观物性的选择--作业

-2.5 工业催化剂筛选与设计实例

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-2.5 工业催化剂筛选与设计实例--作业

第三章催化剂制备的理论基础

-3.1 软化学 (Soft Chemistry)

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-3.2 组合化学(Combinational Chemistry)

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-3.3 化学热力学与无机合成

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-3.3 化学热力学与无机合成--作业

第四章氧化物载体和催化剂的制备

-4.1 催化材料和催化剂制备方法简介

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-4.2 氧化物催化材料制备基础

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-4.2 氧化物催化材料制备基础--作业

-4.3 氧化物载体和催化剂的制备方法

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-4.3 氧化物载体和催化剂的制备方法--作业

第五章负载型催化剂的制备

-5.1 负载型催化剂简介

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-5.2 负载型催化剂制备基础

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-5.3 负载型催化剂的制备方法

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-5.3 负载型催化剂的制备方法--作业

第六章催化剂的活化

-6.1 简介

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-6.2 过滤与洗涤

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-6.3 干燥

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-6.4 焙烧

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-6.5 还原

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-6.5 还原--作业

第七章特殊催化剂及其制备方法

-7.1 骨架催化剂

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-7.2 化学置换法制备金属催化剂

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-7.3 液相化学还原法制备金属催化剂

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-7.4 等离子辅助制备催化剂

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-7.5 混合法

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-7.6 膜催化材料

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第八章催化剂的成型

-8.1 绪论

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-8.2 工业催化剂成型

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课程简介

第一章绪论

第二章催化剂的设计

第三章催化剂制备的理论基础

第四章氧化物载体和催化剂的制备

第五章负载型催化剂的制备

第六章催化剂的活化

第七章特殊催化剂及其制备方法

第八章催化剂的成型

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第一章绪论

第二章 催化剂的设计

第三章 催化剂制备的理论基础

第四章 氧化物载体和催化剂的制备

第五章 负载型催化剂的制备

第六章 催化剂的活化

第七章 特殊催化剂及其制备方法

第八章 催化剂的成型

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第二章催化剂的设计

第三章催化剂制备的理论基础

第四章氧化物载体和催化剂的制备

第五章负载型催化剂的制备

第六章催化剂的活化

第七章特殊催化剂及其制备方法

第八章催化剂的成型