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硅膠載體silica-gel carrier

時間：2020-03-01 來源：網(wǎng)絡(luò) 瀏覽：
一種多孔物質(zhì)，是常用的催化劑載體之一。硅膠也是工業(yè)上常用的干燥劑、吸附劑。硅膠的化學(xué)組成為SiO2·xH2O，屬無定形態(tài)，系由Si—O四面體相互連結(jié)成骨架構(gòu)造，骨架中的空間即為硅膠的孔隙。結(jié)構(gòu)水以羥基的形式和硅原子相連而覆蓋于硅膠表面。硅膠表面具有微弱的酸性，本身對某些反應(yīng)也有催化作用，如環(huán)氧乙烷異構(gòu)成乙醛的反應(yīng)、甲酸和醇的脫水、甲烷和硫或硫化氫生產(chǎn)二硫化碳等。在氯苯水解制苯酚時用氯化銅 -硅膠催化劑，此時硅膠除有載體作用外，其本身也提供活性。商品硅膠中的氧化鈉含量在某些場合會影響硅膠的使用性能。硅膠一般在600～700℃下開始出現(xiàn)明顯的燒結(jié)現(xiàn)象，孔結(jié)構(gòu)被破壞，比表面積下降，當有水蒸氣存在時更為明顯。
　　固體硅膠 　工業(yè)上是以水玻璃(硅酸鈉)為原料，在酸性介質(zhì)中水解生成凝膠，然后經(jīng)老化、洗滌、干燥等過程制成硅膠，依據(jù)水含量的不同，為半透明或白色固體。市售商品有不規(guī)則粒狀、球狀、微球狀硅膠，后者具有較好的耐磨性，常用作流化床作業(yè)中的催化劑載體。
　　用作催化劑載體時，通常是將硅膠浸漬于含催化活性組分的溶液中，使溶液吸收于硅膠的孔隙內(nèi)，經(jīng)干燥、活化等手續(xù)，使活性組分分布于硅膠表面上。硅膠的孔隙結(jié)構(gòu)對制成的負載型催化劑的性質(zhì)有重要影響，如硅膠的孔容積、孔徑分布等。習慣上，將平均孔徑小于15～20Å的硅膠，稱細孔硅膠；平均孔徑大于40～50Å，稱為粗孔硅膠。細孔結(jié)構(gòu)的硅膠具有高比表面積，有利于催化活性組分的分散。但細孔結(jié)構(gòu)不利于反應(yīng)物分子的擴散，即不易觸及深藏于孔隙深處的催化活性組分，因此將降低催化劑內(nèi)表面利用率，而且在孔隙深處生成的產(chǎn)物分子也不易逸出孔外，易于造成深度副反應(yīng)。硅膠的孔結(jié)構(gòu)與制造方法及條件有關(guān)，如成膠、老化、洗滌時的pH、溫度、時間等?？赏ㄟ^擴孔處理法將市售硅膠擴孔，常用的方法是將其置于熱壓釜中加水或加含鹽的水溶液（如碳酸鈉、醋酸鈉）熱壓處理，例如：在320℃、10MPa熱壓處理可使比表面及平均孔徑分別為135m2/g和123Å的硅膠變?yōu)?6.9m2/g和508Å。
　　硅溶膠 　除固體硅膠外，液態(tài)的硅溶膠亦為重要的載體材料，工業(yè)上通常用離子交換法使水玻璃脫鈉制硅溶膠。它是半透明的乳白色液體，市售商品中二氧化硅含量一般為20％～30％，高者可達50％，其中膠粒直徑為100～200Å，有些商品達1300Å。高濃度的硅溶膠通常是借助微量的氧化鈉保持其穩(wěn)定性。硅溶膠干燥后即變?yōu)槎嗫椎墓腆w。例如在制作由丙烯氨化氧化生產(chǎn)丙烯腈的（磷-鉬-鉍-氧）／氧化硅催化劑時，是將含活性組分的溶液與硅溶膠混合，經(jīng)噴霧干燥法制成微球狀催化劑。　  
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