工业催化剂的制备与使用

Josefina58

摘 要：随着化学工业的高速发展，资源日益减少，环境污染蔓延，生态环境恶化，催化剂在工业领域的使用变得越来越常见。催化剂的使用也大大促进化学工业的生产，很大程度上改變了人们的生活，为社会生产带来了很大的方便，越来越多的企业和厂家把重心放在催化剂制备和使用上。本文通过对催化剂的概念、用途、重要性、基本要求和特征出发，分析了工业催化剂的制备方法和使用情况。
关键词：工业催化剂；制备；化学工业
没有人喜欢绕远路，在化学工业生产中催化剂的使用刚好为工业化学反应提供了可行的捷径，既快又准的达到了目的地，减少了工业制备的时间，也节省了工人的时间，企业工作效率显著提升，人民生活水平也大大提升，何乐而不为呢？所以，近几年，工业生产中对催化剂的投资也越来越多，化学工业催化剂逐渐变成化学工业生产中最重要的一种化学药品。
一、工业催化剂的概念
催化剂是指在一个化学反应中，改变化学反应的速率，但是催化剂自身的化学性质和质量是一直保持不变的。这里面的改变既包括加快也包括减慢，加快反应速率的催化剂叫做正催化剂，减慢反应速率的催化剂叫做负催化剂，不管是正催化剂还是负催化剂，都有它自身不可被其他东西取代的优势，在反应中，催化剂所起的作用叫做催化作用，涉及到催化剂的化学反应都被称为催化反应。。
工业催化剂也一样，就是催化剂大的分类里的一种，而且同样在一次反应结束时，本身不发生改变也不出现在产物中。组成成分主要有主催化、助催化、载体，也就是主要活性成分、辅助成份和整个组分的骨架，三者相互联系，缺一不可。
二、工业催化剂的用途及重要性
催化剂用于各类化学反应的催化，还有石油冶炼，汽车尾气净化，生物催化等等多方面。工业催化剂不仅扩大了资源利用范围，如石油、煤、天然气等经过催化反应后会生成各种各样的产物，资源也就变丰富了；通过催化剂精细化工，制造出了各种不常见却很重要的物质；合成氨的生产显著提升了社会生产水平；同时催化剂的存在，满足了社会衣食住行环保国防等各种各样的需要；现如今。90%以上的化工过程采用了催化剂催化，催化剂在经济发展过程中十分的重要。
三、工业催化剂的基本要求及特征
基本要求：工业催化剂要求具有较高的活性、热稳定性、抗毒性以免中毒失活，同时呢，要有较好的选择性，较低的价格，还要环境友好性，以免对环境造成太大的污染。
特征：催化剂只能改变与温度有关的化学反应的反应速率，而且催化剂没办法改变化学反应的平衡位置，催化剂有寿命长度，失去活性表示着催化剂生命的终结，，同时催化剂对不同的化学反应具有一定的选择性。
四、工业催化剂的制备方法
1、沉淀法制备工业催化剂
沉淀法就是在盐水溶液中加入一些沉淀剂，让水溶液与沉淀剂结合，沉淀出一些固体物质或凝胶，过滤、洗涤、干燥后晒干、活化，便获得了某种催化剂。广泛用于制备高含量的非贵金属和金属氧化物催化剂的制备。
2、浸渍法制备工业催化剂
浸渍法就是把一些充当载体的物质浸泡在活性物质中，经过一段时间后倒掉剩余的液体，把剩下的物质通过过滤、洗涤、干燥之后得到某种催化剂，广泛用于负载型催化剂的制备，不过所需时间比较长。
3、混合法制备工业催化剂
混合法是将组成某催化剂的各组分以粉末状形式完全混合均匀，是各组分尽可能分散黏合，这个方法设备较简单，操作也比较的方便。
4、熔融法制备工业催化剂
熔融法是指在高温条件下某种催化剂的原料破碎后经过筛分、混合、还原后得到某种催化剂。得到的催化剂活性高、稳定性高。
5、离子交换法制备工业催化剂
各反应物离子分散后，自由交换到负载上的一个过程，最后经过洗涤、干燥、焙烧等操作成型，通过离子交换法得到的催化剂具有较高的分散度、催化性能，适用于制备低含量、高利用率的贵金属催化剂的制备。
五、工业催化剂的使用情况
1、绿色化工生产方面
绿色化工的催化反应主要有加氢还原反应、氧化反应、催化重整等等，加快了绿色化工生产速度，提高了化工生产效率。绿色化工产业对催化剂的要求非常高，即必须要有较高的选择性、较高的活性以及环境友好型。
2、环境保护方面
通过催化作用，加快了汽车尾气净化，而且促进了有机废气无污染且快速充分的燃烧，产生的燃烧尾气还能催化还原，很大程度上减少了环境污染。以环保为目的的催化化学在环境保护中起着核心作用。
3、能源领域方面
能源领域主要有石油炼制与石油化工，天然气化工等等，主要一点是化学燃料电池的使用，它是将有机物转化成电能，储存并节约了大量的能源资源，减少了其他能源的浪费。
4、生物催化方面
生物催化是指利用生物催化剂来改变化学反应速率。瓜果蔬菜方面使用适量的催化剂可以提高产量，微生物和酶的发酵技术工艺，大大提高了天然原材料的使用率，且费用大大节减，也方便了人们的生活。
结语
通过本文的分析，我们知道，现如今，工业催化剂种类繁多，用途广泛，发展也十分的迅速，各种新型的催化剂也层出不穷，工业催化剂也慢慢地变成了化学工业生产中必不可少的一部分，工业生产中对催化剂的性能要求也日益提高。而且城市化进程的加快和人民生活水品的提高，对催化剂的一般要求也越来越高。工业催化剂的发展还有很长的一段路要走，也会遇到很大的困难，但是，催化剂技术已成为全国乃至世界新世纪优先发展的重点，工业催化剂的未来十分的客观。
参考文献
[1]黄仲涛.工业催化[M].北京：化学工业出版社，2003.
[2]袁志庆，陈洪.浸渍法在制备中的应用[D].长沙：中南大学粉末冶金研究院，2007.
（作者单位：沈阳师范大学）