浸漬法制備方法

浸漬法一、載體的潤(rùn)濕和毛細(xì)現(xiàn)象**毛細(xì)管現(xiàn)象：液體對(duì)管壁潤(rùn)濕時(shí)形成凹面（附著能——附著降低能量、放熱）

(5-3)

對(duì)于開(kāi)口毛細(xì)管，液體在毛細(xì)管中移動(dòng)時(shí)的推動(dòng)力P為

(5-4)

式中，Pk為毛細(xì)壓力，ρ為液體的重度，g為自由落體加速度，l為浸漬深度，β為毛細(xì)管彎曲系數(shù)一、載體的潤(rùn)濕和毛細(xì)現(xiàn)象舉例說(shuō)明毛細(xì)壓力是很大的：對(duì)于毛細(xì)管半徑r＝35.7A的硅膠，水對(duì)硅膠的界面張力若忽略重力的影響，并假設(shè)其完全潤(rùn)濕，即則液體在毛細(xì)管中移動(dòng)時(shí)的推動(dòng)力，即毛細(xì)壓力毛細(xì)壓力就是浸漬時(shí)將溶液吸入孔內(nèi)的力一、載體的潤(rùn)濕和毛細(xì)現(xiàn)象浸漬液一般選擇活性組份的易分解的鹽的溶液，如硝酸鹽、銨鹽、有機(jī)酸鹽的溶液，去離子水為溶劑或根據(jù)具體需要以醇或其他有機(jī)物為溶劑，干燥、焙燒（分解）、還原――得到活性組份金屬。一、載體的潤(rùn)濕和毛細(xì)現(xiàn)象

－－浸漬速度下表算出了滲透2mm所需要的時(shí)間:表5-6某些載體顆粒的毛細(xì)壓力和滲透時(shí)間一般是幾分鐘，很少超過(guò)30分鐘。但是要使活性組分分布均勻有時(shí)需要24小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間：載體可能吸附溶質(zhì)，使得孔口處溶質(zhì)含量高，而孔深處含量低，需要擴(kuò)散均勻之。另外隨溶液濃度的變化表面張力（滲透的推動(dòng)力）也可能發(fā)生變化。載體比表面(米２／克)毛細(xì)壓力(大氣壓)滲透２毫米的時(shí)間(秒)計(jì)算值實(shí)測(cè)值細(xì)孔硅膠氧化鋁硅鋁小球50110350130020064021025105——95±20一、載體的潤(rùn)濕和毛細(xì)現(xiàn)象浸漬于載體上的活性組份分為兩部分：其一是吸附于載體表面的活性組份（的水合離子－干燥－燒－催化劑），其二是孔內(nèi)溶液干燥（…煅燒－催化劑）后留下的活性組份。載體上負(fù)載的溶質(zhì)總量為二者之和“吸附”對(duì)均勻分散很重要，否則在干燥過(guò)程中溶質(zhì)組分很容易遷移雖然吸附溶質(zhì)，但溶劑化了的分子大于孔徑，則孔內(nèi)無(wú)法負(fù)載載體不吸附溶質(zhì)而吸附溶劑，則難以均勻分布載體對(duì)溶質(zhì)、溶劑均不吸附，則為不潤(rùn)濕，浸漬難以實(shí)現(xiàn)（活性組分通過(guò)浸漬負(fù)載不上去）二、浸漬過(guò)程的吸附１、氧化物的等電點(diǎn)懸浮在水溶液中的氧化物粒子能夠極化而帶電，大部分載體氧化物是兩性的，即既能帶正電也能帶負(fù)電（與pH值有關(guān)）。以S-OH（表面上一般存在著羥基）代表表面吸附位，在酸性介質(zhì)中：Ｓ－ＯＨ＋Ｈ＋Ａ－

——Ｓ－ＯＨ２+

＋Ａ－按雙電層理論，粒子帶正電，則在其周圍有帶負(fù)電的分散層在堿性介質(zhì)中：Ｓ－ＯＨ＋Ｂ＋ＯＨ－

——Ｓ－Ｏ－Ｂ＋＋Ｈ２Ｏ（Ｓ－Ｏ－吸附了Ｂ＋）此時(shí)粒子帶負(fù)電，其周圍有帶正電的分散層（圖5-8）可見(jiàn)ｐＨ值對(duì)載體粒子的電性很有影響二、浸漬過(guò)程的吸附等電點(diǎn)：粒子不帶電時(shí)的ｐＨ值，對(duì)應(yīng)的狀態(tài)為等電點(diǎn)狀態(tài)。等電點(diǎn)的測(cè)定：電泳（不同ｐＨ值下）——ξ電位（帶電量）——ξ與pH值的關(guān)系――等電點(diǎn)。二、浸漬過(guò)程的吸附２、浸漬液的ｐＨ值對(duì)載體性質(zhì)的影響影響粒子的吸附性質(zhì)（圖5-9）：

ξ電位硅膠：酸性，等電點(diǎn)很低，但在堿性條件下（pH值＞７）才能較多的吸附正離子。（但是在堿性條件下，水合金屬陽(yáng)離子形成沉淀了――不能吸附浸漬）氫氧化鋁：兩性，等電點(diǎn)為7.5，酸性條件下吸附陰離子，堿性條件下吸附陽(yáng)離子。二、浸漬過(guò)程的吸附３、金屬的絡(luò)陽(yáng)離子和絡(luò)陰離子常用的催化劑活性組份的絡(luò)合離子：Rh、Pd、Ir、Pt、Au、Os等可形成絡(luò)合陰離子M[Cl]xn-

Co、Ni、Cu、Ru、Rh、Pd、Ag、Ir、Pt等可以形成絡(luò)合陽(yáng)離子M[（NH3）]xn+發(fā)生吸附的條件：(a)載體顆粒的電性（正、負(fù)）←

pH值；(b)溶質(zhì)離子的種類（陰、陽(yáng)）；(c)絡(luò)離子或水合離子往往只在一定的pH值下能存在，所以三者要相合才行。二、浸漬過(guò)程的吸附從圖5-9可以得到硅膠和氧化鋁吸附絡(luò)離子的條件：硅膠（酸性）：（１）pH值>１，最好>7時(shí)，粒子帶負(fù)電，吸附陽(yáng)離子；（２）溶質(zhì)為金屬絡(luò)合陽(yáng)離子。故不吸附PtCl62-——(H2PtCl6)而能吸附Pt(NH3)42+——[Pt(NH3)4Cl2]氫氧化鋁（兩性）：pH<８，帶正電，吸附絡(luò)合陰離子；或pH值>８，帶負(fù)電，吸附絡(luò)合陽(yáng)離子?？梢酝ㄟ^(guò)靜電吸附將Cu2+浸漬吸附于Al2O3上嗎？二、浸漬過(guò)程的吸附具有強(qiáng)吸附性能的活性組分溶質(zhì)很易被載體吸附，吸附時(shí)間短；但是一般吸附在外表面，因此分布不均勻。要得到均勻需要很長(zhǎng)時(shí)間的解吸——擴(kuò)散——吸附的過(guò)程。有時(shí)需要一個(gè)月或很多天時(shí)間才能得到均勻。

上述是吸附的常見(jiàn)方式，但不是唯一方式二、浸漬過(guò)程的吸附化學(xué)鍵合法：通過(guò)化學(xué)鍵將絡(luò)合催化劑與高分子支載體相結(jié)合制得催化劑，其中的化學(xué)鍵可以是離子鍵、配位鍵或σ鍵等。

例：以聚苯乙烯為載體，右圖說(shuō)明化學(xué)鍵合法原理干燥——沉淀物、凝膠脫水干燥導(dǎo)致凝膠收縮（顆粒長(zhǎng)大，孔徑變小等）：大孔中的水離開(kāi)，形成液膜，液膜的表面張力使之聚集，破壞孔結(jié)構(gòu)，脫水收縮；然后是較小的孔…然后是再小的孔…干燥——載體浸漬催化劑組分

脫水溶質(zhì)的遷移，假設(shè)溶液濃度較高、溶液遷移速度較快：（1）大孔中和孔口的水先蒸發(fā)同時(shí)伴隨溶質(zhì)結(jié)晶析出（2）大孔壁形成液膜（3）液膜蒸發(fā)伴隨較小孔中的溶液向大孔壁遷移，和溶質(zhì)結(jié)晶析出（4）較小孔也形成液膜，溶質(zhì)在較小孔中結(jié)晶析出（5）更小的孔形成液膜，溶質(zhì)在更小的孔中析出結(jié)果：孔口和大孔壁上溶質(zhì)（活性組分）的含量高。煅燒煅燒：