论文导读：将HAucl4水溶液与NaY分子筛于80℃下共热，使之与分子筛作用以取代载体表面或内部的H十(或N+a)，再经焙烧等活化处理即可，该法对于制备以Y型分子筛为载体的金催化剂最为有效。
关键词：Au-Pd双金属催化剂，分子筛，共沉积
0.引言
随着人类社会的发展,人们对生活环境的质量要求也越来越高,但是化石燃料的燃烧作为最重要的获取能源的方式,一直在对空气造成严重的污染,其中的SO2可以导致酸雨,使得土地酸化,严重的可以直接引起疾病,威胁人类的健康。我国近几年发展很快,能源的需求量不断增大,环境污染问题已经引起了广泛关注。
加氢脱硫(HDS)过程是将含硫化合物进行催化加氢处理使之转化成相应的烃和HZS，从而降低原料中的硫含量，实现清洁能源。目前用于HDS反应的催化剂主要是Co(或Ni)-Mo系催化剂，因存在活性相烧结、中毒、金属离子沉积等因素而使催化剂失活。目前对碳化物、氮化物及贵金属HDS催化剂的研究较多。寻求新的活性高、抗中毒能力强的HDS催化剂是目前Au催化剂研究方向之一。
1.Au-Pd双金属催化剂的制备
Au催化剂的制备方法主要有:浸渍法、共沉淀法、沉积沉淀法、胶凝胶法、脉冲激光沉积法、高分子聚合物保护法、化学蒸发沉法、光化学沉积法、离子交换法、共沉淀法、金属有机配合物固载、溶剂化金属原子浸渍法及合金氧化法。用浸渍法制备的Au催化剂性往往很低，这也正是导致人们长期以来认为Au不能用作催化剂的原因之。
化学沉积法可将几种金属组分同时或分批地沉积到载体上，容易控制金属颗粒小，但重复性不理想，目前只应用于制备Au/TIOZ催化剂。论文参考网。离子交换法一般以子筛或沸石为载体，制备的Au催化剂较有效。共沉淀法适合制成薄膜用于气传感器。金属有机配合物固载法适合于制备以氢氧化物为载体的Au催化剂，适合制备高负载量的Au催化剂。溶剂化金属原子浸渍法，合金氧化法，化学发沉积法因制备条件要求较高，通用性小强。脉冲激光沉积法仅在制备单一尺寸Au微粒的模型催化剂时使用。
Au催化剂的制备方法不同所得Au微粒大小不同，导致Au与载体的相互作用不同，直接影响催化效果。
1.1浸渍法(ImpregnationIMP法)
作为制备贵金属催化剂最传统最简单的方法，它是将多孔性载体氧化物浸渍于含有活性组分(如HAuCz4·3HZO、AuC13或KAu(CN):等)的溶液中，干燥后再经后处理得到催化剂样品，该法制备出的金催化剂分散度较低。
1.2共沉淀法(CopreeipitationeP法)
将HAuCI;的水溶液和相应载体的金属硝酸盐水溶液(如硝酸铁)加入到碱性沉淀剂的溶液中，同时得到两种氢氧化物的共沉淀物，再经过滤、洗涤、干燥及一定温度的焙烧处理即得到金催化剂。沉淀过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备出金担载量达l0(w)t%的高活性催化剂和气体传感器材料。
1.3沉积·沉淀法(DepositionpreeipitationDp法)
将金属氧化物载体加入到HAuC14水溶液中，加碱中和并选择适当的反应条件使之沉积在载体表面上，一般控制pH=6-10，随后进行过滤、洗涤、干燥等后处理。论文参考网。不同载体用此法制备的最佳条件不同，制备过程中的处理方法也不同。该法的优点在于活性组分不会被包埋在载体内部，而是全部分布在载体表面，催化剂中Au颗粒尺寸分布较窄，提高了活性组分的利用率。
1.4聚合物保护法
在高分子保护下，用还原剂还原HAuC14溶液制得Au溶胶，然后负载于氧化物或活性炭载体，经干燥、焙烧后得Au催化剂。高分子保护剂可以为PvA(聚乙烯醇)、PVP(聚乙烯毗咯烷酮)、THPC(四轻甲基氯化磷)、PDDA、硫醇类物质、树型聚合物等。还原剂有NaBH;、HZCZO4、SnC12等。载体不同所选择的高分子保护剂也不同，5102、A1203为载体时PVA对其不起保护作用，用PVP则可以;活性炭为载体时用PVA，PVP作保护剂好于THPC;以氧化物为载体时pH值不同则保护剂不同，如用THPC保护剂和TIOZ、zroZ为载体时pH制在2.5，而e、A12o3为载体无需控制pH12，]。在Au催化剂制备过程中，高分子保护剂和还原剂与Au的前驱体用量存在着一定的关系。论文参考网。
1.5化学蒸发沉积法(ehemica一vapordepositsonevn法)
在真空条件下，将挥发性的金属有机化合物(如dimehtylgo1d即ikeotne)通过蒸汽导入并使之吸附于比表面积较高的金属氧化物载体上，然后于473K下在空气中焙烧使有机金属化合物分解为小颗粒的Au。这种方法可以广泛地应用于各种不同的金属氧化物载体上，制得的催化剂活性一般都比较高，它甚至可以将金以纳米级颗粒沉积在一些不适用沉积一沉淀法的酸性金属氧化物载体上。
1.6光化学沉积法(photoehemiealdepositionPeD法
该法将n型半导体(如TIO:、ZnO、ZrOZ及SnOZ等)悬浮于HAuC14的醇溶液中，在室温下用紫外光照射足够时间，然后过滤，洗涤，真空干燥即得所需催化剂。该法容易控制金属颗粒大小而将几种金属组分同时或分批地沉积到载体上。
1.7离子交换法(IonexchangeIE法
将HAucl4水溶液与NaY分子筛于80℃下共热，使之与分子筛作用以取代载体表面或内部的H十(或N+a)，再经焙烧等活化处理即可，该法对于制备以Y型分子筛为载体的金催化剂最为有效。
2.总结
催化剂的制备过程决定了它的组成、结构和纹理组织，催化剂的制备方法不同所得Au微粒大小不同，导致Au与载体的相互作用同，直接影响催化效果。一些传统的制备方法，有的不能用于制备该催化剂，有的制得的性能不理想，如用浸渍法制备的Au催化剂性往往很低，化学沉积法可将几种金属组分同时或分批地沉积到载体上，容易控制金属颗粒小，但重复性不理想，目前只应用于制备Au/TIOZ催化剂。而借助于溶液理论、胶体化学、固态化学以及金属有机化学的知识可以比以前更合理地来合成各种新型催化剂。
参考文献
[1]高正中编著实用催化.北京：化学工业出版社，1996,7.
[2]李光亮.国外煤炭脱硫降灰技术的发展趋向[J].中国煤炭,2000,26,(7):61-63.
[3]曹晏,张尚武,等.阳泉高硫无烟煤热化学法预脱硫的试验考察[J].燃料化学学报,2001,29,(4):329-333.
[4]王娜,李文,等.煤多段加氢热解过程的脱硫脱氮效应研究[J].燃料化学学报,2001,29,(1):29-32.
[5]徐娟,王林.血管扩张药桂哌齐特的合成研究[J].中国新药杂志, 2003, 12,(11): 625-626.
|
