微乳法制備催化劑及其在多相催化中的應用.ppt

1、Seminar II,微乳法制備催化劑及其在多相催化中的應用,學生： 黃秀敏,導師： 徐奕德 申文杰,2004.9.30,內容,微乳的定義及簡介 微乳法制備納米離子方法及影響因素 催化反應中的應用 結論,微乳的定義,組 成 H2O相, 油相,表面活性劑 熱力學 穩(wěn)定，離心不分層 液滴大小 10nm-100nm 光學特性 透明，各向同性,W,宏觀上講，微乳液是均相的；但從微觀上講，它是多相的。它相當于許多被表面活性劑所穩(wěn)定的微小液滴均勻地分散在與液滴內的相不互溶的另一相中的動態(tài)穩(wěn)定體系,微乳的形成條件,親水端,微乳的應用簡介,Schulman 在 1940s首次報道這一分散體系,Applicat

2、ion:,催化領域最重要的應用：納米粒子的制備,原油開采，農藥，食品，等領域 反應介質 納米反應器 生化反應 材料合成,納米粒子的制備,常規(guī)浸漬法,可以制備較小的粒子，但難以得到均一（窄）的尺寸分布,微乳的應用簡介,微 乳 法,可得到窄的粒子尺寸分布，且粒子尺寸可控,微乳法制備納米粒子的方法,A). 兩種微乳液混合,droplet,nuclei,B) 直接將沉淀劑（還原劑）加入微乳中,droplet,nuclei,微乳法制備納米粒子的方法,擔載型納米粒子的制備,nanoparticle solution,載體,破乳劑,mixing of support and particle solutio

3、n,THF,Final particle,nuclei,破乳劑的加入速度很關鍵，太快會使粒子之間聚合,影響納米粒子大小的因素,水滴的大小 還原劑（沉淀劑）的性質 表面活性劑的性質和濃度, 粒子形成步驟,液滴內沉淀（或還原）成核 核之間碰撞聚集 更重要, 影響因素, 微乳液中液滴大小,影響因素之一,表面活性劑濃度恒定時，H2O/S 濃度之比 0 越大，液滴越大，形成的被活性劑包裹的核越大，最終的粒子尺寸就大。,液滴的尺寸影響形成的核的尺寸, 沉淀劑（還原劑）的性質,成核過程越快，得到的粒子尺寸越小,還原劑的濃度,還原劑的性質,影響因素之二,影響因素之三, 表面活性劑濃度,表面活性劑阻礙被其包裹的

4、核之間碰撞長大，粒子以相同的速度增大，有利于得到均一的尺寸分布,最終的粒子大小由表面活性劑性質控制,在催化反應中的應用, COx加氫, Rh/SiO2, Al2O3, 燃燒催化劑 CeO2-ZrO2, Pd/CeO2-ZrO2, 甲醇合成及制氫催化劑 Cu/ZnO, 電化學催化劑 Pt-Ru/C, 光化學催化劑 TiO2,實例: CO 加氫制含氧化合物,反應中涉及到C-C 鍵的斷裂或生成的反應是結構敏感的 金屬離子的大小決定反應的活性和選擇性,催化劑 Rh/Al2O3 制備過程:,RhCl3(w) Berol 050(s) 異辛烷（O),微乳液,N2H4,Rh(0),Al2O3,THF,Table 1 制備 Rh/Al2O3 催化劑的參數(shù),0a H2O/S的摩爾比 S/Ob S/O重量比,Table 2 Rh/Al2O3 催化劑的反應活性,微乳法可得到窄分布的粒子，且粒子尺寸可控 微乳中被還原的金屬粒子可在液相狀態(tài) 直接用作催化劑 可制備均勻的雙金屬催化劑 載體對粒子大小的影響不明顯,結論 I :,單次制備的催化劑數(shù)量有限；溶劑