Нанесенные Катализаторы

, содержат активный компонент, нанесенный на дисперсное или пористое в-во-носитель. Использование Н. К. Позволяет увеличить пов-сть работающего катализатора, экономит дорогостоящие в-ва (напр., Pt, Pd, Ag), предотвращает рекристаллизацию и спекание активного компонента при высоких т-рах, удлиняет срок работы катализатора, а в ряде случаев стабилизирует его в определенной хим. Форме. Носитель должен обладать необходимыми хим. Св-вами и адгезией, позволяющими удерживать на своей пов-сти активный компонент, обеспечивать доступ реагирующего в-ва к активным центрам катализатора, быть термически и химически устойчивым в условиях катализа и регенерации Н. К. Кол-во активного компонента в Н. К. Обычно значительно меньше кол-ва носителя.

В качестве носителей применяют искусственные (активные угли, силикагель, Аl2 О 3, алюмосиликат, MgO, ZrO2) и (реже) естественные (прир. Глины, пемза, диатомит, асбест) твердые тела с высоко развитой уд. Пов-стью и пористостью. Однако в случае многостадийных р-ций, когда целевой продукт может подвергаться дальнейшим нежелат. Превращениям, высокая пористость Н. К. Оказывается невыгодной вследствие возможности перехода р-ции во внутри-диффузионную область (см. Катализ, Катализаторы). Носители, инертные для данного каталитич. Процесса, вступая во взаимод. С активным компонентом, обычно сильно влияют на каталитич. Св-ва Н. К. Нек-рые носители могут ускорять одну из стадий каталитич. Процесса или вызывать др. Р-цию, напр. На активных центрах платиновых Н.

К. Риформинга протекает дегидрирование, а на носителе (Аl2 О 3)- изомеризация углеводородов. Примером стабилизации определенной валентной формы активной части Н. К. Служат алюмохромовые катализаторы дегидрирования парафинов, где носитель g-Аl2 О 3 стабилизирует оксид хрома в окислит. Состоянии Cr3+. В Н. К. Полимеризации олефинов фирмы "Филлипс" оксид хрома на пов-сти алюмосиликата или SiO2 стабилизирован в состоянии Сr5+ . В нек-рых случаях активный компонент катализатора может вступать во взаимод. С носителем, напр. В Н. К. Синтеза углеводородов из СО и Н 2 по Фишеру-Тропшу металлич. Компонент (Со, Ni, Fe) вступает в хим. Р-цию е носителем (ТhO2, ZrO2, TiO2), что сопровождается частичным восстановлением последнего и т. Наз.

Обволакиванием металла носителем (эффект "сильного взаимод. Металл-носитель"). Дисперсность металлич. Н. К. Сильно зависит от вида применяемого носителя. Наиб. Распространенный способ получения Н. К.-пропитка носителя р-ром, содержащим активные компоненты катализатора, с послед, сушкой и прокаливанием. Для получения оксидных Н. К. Обычно применяют соли, анионы к-рых разлагаются при нагр. (нитраты, карбонаты, формиаты и т. П.). Для получения металлических необходимо восстановление катализатора, пропитанного ранее р-ром соли. Применяют также пропитку с осаждением на пов-сти носителя нерастворимых гидроксидов с послед. Их разложением, нанесение на носитель суспензии активного в-ва, совместное прокаливание носителя и в-ва. Так, напр., прокаливанием смешанных формиатов Ni и Mg можно получить активный никелевый Н.

К. Гидрирования на носителе MgO. Мн. Носители (SiO2, активные угли) имеют небольшие поры размером 1-10 нм, к-рые м. Б. Закупорены в результате отложения на них кокса во время катализа, что затрудняет диффузию компонентов каталитич. Р-ции к активным центрам. Поэтому часто получают бидисперсные Н. К., в к-рых спец. Методами (напр., выжиганием добавленных орг. В-в) создают поры размером 100-1000 нм. К наиб. Распространенным пром. Носителям относится силикагель, обладающий высокой уд. Пов-стью и мех. Прочностью. Он используется для получения пром. Н. К. Окисления, полимеризации и др. Применяют в качестве носителя и др. Формы SiO2 -диатомит (кизельгур) и плавленый кварц. Активная форма оксида алюминия g-Аl2 О 3 с уд. Пов-стью 120-150 м 2/г используется в приготовлении катализаторов процессов нефтепереработки.

Др. Его формы-q- и a-Аl2 О 3 -в тех случаях, когда необходим носитель с малой уд. Пов-стью (0,5-1 м 2/г) и пористостью, обладающий высокой термостойкостью, напр. В катализаторах селективного окисления (см. Катализаторы окисления). Для той же цели применяют др. Непористые носители - В 4 С, муллит (плавленый алюмосиликат), фаянсовые носители и др. В Н. К. Дожигания пром. Выбросов осн. Носители-термостойкие металлич. Или кремнеземные волокна, в Н. К. Дожигания автомобильных газов-спец. Керамич. Сотовые носители, на к-рые наносят Аl2 О 3, а затем Pt или Pd. Лит. Научные основы производства катализаторов, под ред. Р. А. Буянова, Новосиб., 1982. Технология катализаторов, под ред. И. П. Мухленова, 3 изд., Л., 1989. О. В. Крылов.