
【化】 catalyst carrier; catalyst support; support of the catalyst
催化劑載體(Catalyst Support)指用于負載活性催化組分的多孔材料,其本身不直接參與反應,但通過物理或化學作用固定活性組分(如金屬、金屬氧化物),提供高比表面積和穩定結構,以提升催化效率與壽命。例如,在石油裂化中,氧化鋁載體負載鉑金屬可顯著提高烴類轉化率(參考:《化工詞典》第四版)。
載體(如矽膠、活性炭)通過納米級孔隙(孔徑2-50 nm)增大活性組分的分散度,暴露更多活性位點。分子篩載體因規整孔道結構可實現選擇性催化。
耐高溫材料(如γ-Al₂O₃)防止活性組分燒結;碳化矽載體在強酸環境中保持結構完整(參考:ACS Catalysis期刊)。
部分載體(如TiO₂)與活性金屬産生電子轉移,優化反應路徑。例如Pt/TiO₂在光催化中降低能壘。
類型 | 代表材料 | 典型應用場景 |
---|---|---|
氧化物 | Al₂O₃, SiO₂, TiO₂ | 加氫脫硫、汽車尾氣淨化 |
分子篩 | ZSM-5, SAPO-34 | 石油裂解、甲醇制烯烴 |
碳材料 | 活性炭、碳納米管 | 有機廢水處理、電催化 |
複合載體 | Al₂O₃-SiO₂, 陶瓷蜂窩 | 工業固定床反應器 |
注:以上鍊接為示例性來源,實際引用需替換為最新可訪問的權威數據庫或出版物鍊接。
催化劑載體(又稱擔體)是負載型催化劑的關鍵組成部分,其核心作用是為活性組分提供支撐并優化催化性能。以下是綜合多個權威來源的詳細解釋:
催化劑載體是負載活性組分的骨架材料,通常為多孔性固體(如氧化鋁、矽膠等)。它本身不具備催化活性,但通過分散活性組分、增加比表面積和機械強度,顯著提升催化效率及穩定性。
物理支撐與分散
性能增強
工程實用性
材料類型 | 典型示例 | 應用場景 | 選型考量因素 |
---|---|---|---|
金屬氧化物 | 氧化鋁、二氧化矽 | 石油加氫、廢氣處理 | 熱穩定性、比表面積 |
碳基材料 | 活性炭、碳納米管 | 有機合成、電催化 | 導電性、抗腐蝕性 |
天然礦物 | 矽藻土、浮石 | 低強度反應體系 | 成本、孔徑分布 |
複合載體 | 氧化鋁-分子篩複合材料 | 複雜多相催化 | 協同效應、機械強度 |
廣泛應用于石油化工(如加氫裂化)、環保(如VOCs降解)、制藥(如選擇性合成)等領域。例如,在汽車尾氣處理中,堇青石蜂窩陶瓷載體通過高孔隙率設計有效催化NOx轉化。
注:如需了解特定載體材料的制備工藝或最新研究進展,可進一步查閱行業文獻或專業數據庫。
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