簡述雙金屬催化劑Au-Pd的制備方法

1、簡述雙金屬催化劑Au-Pd的制備方法論文導讀：將HAucl4水溶液與NaY分子篩于80下共熱，使之與分子篩作用以取代載體表面或內(nèi)部的H十(或N+a)，再經(jīng)焙燒等活化處理即可，該法對于制備以Y型分子篩為載體的金催化劑最為有效。關鍵詞：Au-Pd雙金屬催化劑，分子篩，共沉積 0.引言隨著人類社會的發(fā)展,人們對生活環(huán)境的質(zhì)量要求也越來越高,但是化石燃料的燃燒作為最重要的獲取能源的方式,一直在對空氣造成嚴重的污染,其中的SO2可以導致酸雨,使得土地酸化,嚴重的可以直接引起疾病,威脅人類的健康。我國近幾年發(fā)展很快,能源的需求量不斷增大,環(huán)境污染問題已經(jīng)引起了廣泛關注。加氫脫硫(HDS)過程是將

2、含硫化合物進行催化加氫處理使之轉(zhuǎn)化成相應的烴和HZS，從而降低原料中的硫含量，實現(xiàn)清潔能源。目前用于HDS反應的催化劑主要是Co(或Ni)-Mo系催化劑，因存在活性相燒結、中毒、金屬離子沉積等因素而使催化劑失活。目前對碳化物、氮化物及貴金屬HDS催化劑的研究較多。尋求新的活性高、抗中毒能力強的HDS催化劑是目前Au催化劑研究方向之一。1.Au-Pd雙金屬催化劑的制備Au催化劑的制備方法主要有:浸漬法、共沉淀法、沉積沉淀法、膠凝膠法、脈沖激光沉積法、高分子聚合物保護法、化學蒸發(fā)沉法、光化學沉積法、離子交換法、共沉淀法、金屬有機配合物固載、溶劑化金屬原子浸漬法及合金氧化法。用浸漬法制備的Au催化劑

3、性往往很低，這也正是導致人們長期以來認為Au不能用作催化劑的原因之?；瘜W沉積法可將幾種金屬組分同時或分批地沉積到載體上，容易控制金屬顆粒小，但重復性不理想，目前只應用于制備Au/TIOZ催化劑。論文參考網(wǎng)。離子交換法一般以子篩或沸石為載體，制備的Au催化劑較有效。共沉淀法適合制成薄膜用于氣傳感器。金屬有機配合物固載法適合于制備以氫氧化物為載體的Au催化劑，適合制備高負載量的Au催化劑。溶劑化金屬原子浸漬法，合金氧化法，化學發(fā)沉積法因制備條件要求較高，通用性小強。脈沖激光沉積法僅在制備單一尺寸Au微粒的模型催化劑時使用。Au催化劑的制備方法不同所得Au微粒大小不同，導致Au與載體的相互作用不同，

4、直接影響催化效果。1.1浸漬法(ImpregnationIMP法)作為制備貴金屬催化劑最傳統(tǒng)最簡單的方法，它是將多孔性載體氧化物浸漬于含有活性組分(如HAuCz4·3HZO、AuC13或KAu(CN):等)的溶液中，干燥后再經(jīng)后處理得到催化劑樣品，該法制備出的金催化劑分散度較低。1.2共沉淀法(CopreeipitationeP法)將HAuCI;的水溶液和相應載體的金屬硝酸鹽水溶液(如硝酸鐵)加入到堿性沉淀劑的溶液中，同時得到兩種氫氧化物的共沉淀物，再經(jīng)過濾、洗滌、干燥及一定溫度的焙燒處理即得到金催化劑。沉淀過程既可采用正加法也可以采用反加法，目前采用共沉淀法己可以制備出金擔載量達l

5、0(w)t%的高活性催化劑和氣體傳感器材料。1.3沉積·沉淀法(DepositionpreeipitationDp法)將金屬氧化物載體加入到HAuC14水溶液中，加堿中和并選擇適當?shù)姆磻獥l件使之沉積在載體表面上，一般控制pH=6-10，隨后進行過濾、洗滌、干燥等后處理。論文參考網(wǎng)。不同載體用此法制備的最佳條件不同，制備過程中的處理方法也不同。該法的優(yōu)點在于活性組分不會被包埋在載體內(nèi)部，而是全部分布在載體表面，催化劑中Au顆粒尺寸分布較窄，提高了活性組分的利用率。1.4聚合物保護法在高分子保護下，用還原劑還原HAuC14溶液制得Au溶膠，然后負載于氧化物或活性炭載體，經(jīng)干燥、焙燒后得A

6、u催化劑。高分子保護劑可以為PvA(聚乙烯醇)、PVP(聚乙烯毗咯烷酮)、THPC(四輕甲基氯化磷)、PDDA、硫醇類物質(zhì)、樹型聚合物等。還原劑有NaBH;、HZCZO4、SnC12等。載體不同所選擇的高分子保護劑也不同，5102、A1203為載體時PVA對其不起保護作用，用PVP則可以;活性炭為載體時用PVA，PVP作保護劑好于THPC;以氧化物為載體時pH值不同則保護劑不同，如用THPC保護劑和TIOZ、zroZ為載體時pH制在2.5，而e、A12o3為載體無需控制pH12，。在Au催化劑制備過程中，高分子保護劑和還原劑與Au的前驅(qū)體用量存在著一定的關系。論文參考網(wǎng)。1.5化學蒸發(fā)沉積法(

7、ehemica一vapordepositsonevn法)在真空條件下，將揮發(fā)性的金屬有機化合物(如dimehtylgo1d即ikeotne)通過蒸汽導入并使之吸附于比表面積較高的金屬氧化物載體上，然后于473K下在空氣中焙燒使有機金屬化合物分解為小顆粒的Au。這種方法可以廣泛地應用于各種不同的金屬氧化物載體上，制得的催化劑活性一般都比較高，它甚至可以將金以納米級顆粒沉積在一些不適用沉積一沉淀法的酸性金屬氧化物載體上。1.6光化學沉積法(photoehemiealdepositionPeD法該法將n型半導體(如TIO:、ZnO、ZrOZ及SnOZ等)懸浮于HAuC14的醇溶液中，在室溫下用紫外光

8、照射足夠時間，然后過濾，洗滌，真空干燥即得所需催化劑。該法容易控制金屬顆粒大小而將幾種金屬組分同時或分批地沉積到載體上。1.7離子交換法(IonexchangeIE法將HAucl4水溶液與NaY分子篩于80下共熱，使之與分子篩作用以取代載體表面或內(nèi)部的H十(或N+a)，再經(jīng)焙燒等活化處理即可，該法對于制備以Y型分子篩為載體的金催化劑最為有效。2.總結催化劑的制備過程決定了它的組成、結構和紋理組織，催化劑的制備方法不同所得Au微粒大小不同，導致Au與載體的相互作用同，直接影響催化效果。一些傳統(tǒng)的制備方法，有的不能用于制備該催化劑，有的制得的性能不理想，如用浸漬法制備的Au催化劑性往往很低，化學沉積法可將幾種金屬組分同時或分批地沉積到載體上，容易控制金屬顆粒小，但重復性不理想，目前只應用于制備Au/TIOZ催化劑。而借助于溶液理論、膠體化學、固態(tài)化學以及金屬有機化學的知識可以比以前更合理地來合成各種新型催化劑。參考文獻1高正中編著實用催化.北京：化學工業(yè)出版社，1996,7.2李光亮.國外煤炭脫硫降灰技術的發(fā)展趨向J.中國煤炭,2000,26,(7):61-63.3曹晏,張尚武,等.陽泉高硫無煙煤熱化學法預脫硫的試驗考察J.燃料化學學報,20