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催化剂载体的作用有哪些?

日期:2020-02-23 21:57
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摘要:
 
载体能使制成的催化剂具有合适的形状、尺寸和机械强度,以符合工业反应器的操作要求;载体可使活性组分分散在载体表面上,获得较高的比表面积,提高单位质量活性组分的催化效率。如将铂负载于活性炭上。若用分子筛为载体,铂可达到接近于原子级的分散度。载体还可阻止活性组分在使用过程中烧结,提高催化剂的耐热性。对于某些强放热反应,载体使催化剂中的活性组分稀释,以满足热平衡要求;良好热导率的载体,如金属、碳化硅等,有助于移去反应热,避免催化剂表面局部过热。载体又可将某些原来用于均相反应中的催化剂负载于固体载体上制成固体催化剂,如磷酸吸附在硅藻土中制成的[固体酸催化剂],酶负载在载体上制成的固定化酶。
TiO2光催化剂载体的作用主要体现在:
(1)固定TiO2、防止流失、易于回收和提高TiO2的利用率。
(2)增加TiO2光催化剂整体的比表面积。
(3)提高光催化活性。因为某些载体可与TiO2发生相互作用,有利于E-H+的分离并增加对反应物的吸附,同时实现载体的再生。
(4)提高光源利用率。如将TiO2制成薄膜后,化剂表面受到光照射的催化剂粒子数目增加。
(5)将催化剂用载体固定,便于制成各种形状的光催化反应器。
光催化剂载体首先要求能改善所担载的物质的组织结构(如增加孔隙、表面积等),同时由于光催化剂是靠光和催化剂的结合来发挥催化作用的,只有被光激活的催化剂才具有光催化效果。因此,良好的光催化剂载体应具有以下特点:具有良好的透光性;在不影响TiO2催化活性的前提下,与TiO2颗粒间具有较强的结合力;比表面积大;对被降解的污染物有较强吸附性;易于固液分离;有利于固-液传质;化学惰性等。

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