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由于γ-Al2O3具有高的比表面积，高达200m3/g，所以常常被用来做整体式催化剂的涂层材料。γ-Al2O3本身还具有良好的耐高温和耐化学腐蚀性，其内孔有助于活性组分的分散。在汽车尾气净化器中，通过往γ-Al2O3涂层中添加30％至40％的CeO2[31]以用来增强催化剂活性。另外，除了上面提到的γ-Al2O3外，α-Al2O3，C也具有类似的作用[32,33]。 2．5．3、活性组分(active species)
要使得涂有涂层的整体式催化剂具有催化活性必须再加入活性组分。加入活性成分的方式可以有多种，如浸渍、沉淀或共沉淀、离子交换、原位晶化等。这与传统催化剂没有区别。
最为常见的活性成分是贵金属铂（Pt）、铑(Rh)和钯(Pd)。如：最典型的Pt—Rh—Pd三效催化剂已经被大家所熟知，其在汽车尾气净化方面已经有着良好的应用。然而，毕竟贵金属的使用受价格因素的约束，所以如何能够实现减少贵重金属用量，或者去探寻新的、价格便宜的新资源的研究成为现阶段的重点和热点。在新资源的探索中，发现钙钛矿型稀土复合氧化物PTO(perovskite—type oxide)具有良好的应用前景。此类物质的化学通式可用ABO3来表示，其中A是碱土金属离子、碱金属离子或稀土离子，B为过渡金属离子。PTO的特点是对氧气可以同时具有释放氧气和储存氧气的功能，具有好的热稳定性和耐化学腐蚀性。近些年来，钙钛矿型稀土复合氧化物在低温燃烧催化剂的应用上成为了众多科研研究者的研究热点 [34]。
第2．6节 整体式催化剂的优缺点
装填整体式催化剂的反应器称之为整体式反应器。由于整体式催化剂本身的结构特点使得其同传统的催化剂有着很大的不同，所以这样也使得整体式反应器与传统的滴流床和浆态床反应器相比较会有着不同的优缺点。
优点：
（1） 床层压降低
由于整体式催化剂载体是由许多平行的直通道组成的，所以其孔隙率会很高，会使得流体在其中流动时阻力大大减小，通过催化剂床层的压降要比通过正
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常的颗粒状催化剂大大的变低。有研究表明，这种差距有可能达到2—3个数量级。
（2） 传质效率高
当发生三相反应时，如果可以适当的保持气液流速，那么可能会出现活筛流的形式。此时的液滴会被不同气泡分隔开来。因为此时在气泡和孔道壁之间会形成一层薄薄的液膜，此液膜加大了气液相的接触面积，使得气相很容易进到活性组分中心完成反应。而且此时液滴内部还会出现液体的循环流动，这种循环流动会加快气泡到催化剂表面之间的传递。总的来说，整体式催化剂内部出现的这种活筛流的形式，加快了气相传递速率，最后反映出来的结果就是催化剂的活性和选择性大大的得到增强。
（3） 放大效应小
整体式反应器还有一大优点是其在研究过程中如果能够很好地解决了在流体入口的催化剂分布不均的问题，那么工业用的整体式反应器和实验室应用的整体式反应器的差别就只在于孔道的数量的不同了。因此，可以说整体式反应器的放大效应相比于传统的反应器要小的多。
缺点：
（4） 传热效果不理想
鉴于整体式催化剂独特的孔道结构，所以使得孔与孔之间不存在任何的传递现象，因此热量不能很好的传递出去；而且孔的径向传热效果也不好，尤其对于导热系数低的陶瓷载体则更困难。这样，就使得会出现对于放热反应来说，热量不能及时的传递出去，对于反应器来说温度会过高，操作时则会出现安全隐患 ；而如果对于吸热反应来说，外界温度不能及时供应进来的话，反应会出现骤停现象，使实验进行不下去。
（5）反应物的分布不均匀
现在，整体式反应器面临的最大的一个瓶颈是反应物流体在整体式反应器的横段面上分布不均的问题。为了解决这个问题，常常需要将很多的整体式催化剂串联起来，这样可以使床层高度加大。所以这就又要求对串联起来的整体式催化剂之间的流体很好的实现收集和重新二次分配问题。
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第3章 实验装置及分析方法
第3．1节 实验原料和仪器
3．1．1、整体式催化剂制备所需药品及仪器
不同构型分子筛的改性所需药品与相应仪器分别见表2-1与2-2
表2-1 不同构型分子筛改性所需原料及试剂
名称 H-Beta H-MCM-49 H-ZSM-5 H-FER H-MOR 硝酸铁 硝酸钴 去离子水
表2-2 不同构型分子筛改性所用实验仪器
名称 恒温水浴锅 温度控制显示仪 搅拌器 电热恒温干燥箱 精密电子天平 马弗炉 恒温加热套
型号 HH-2 XL43J JJ-1 201 JJ200 SX2-2.5-10 98-1-B
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等级及纯度 Si/Al=30
Si/Al=20~30 Si/Al=20~40 Si/Al=20~40 Si/Al=10~20
分析纯（AR），纯度>99.0% 分析纯（AR），纯度>99.0%
生产厂家 铁岭催化剂厂
上海卓悦化工科技有限公司 上海卓悦化工科技有限公司 上海卓越化工科技有限公司 上海卓越化工科技有限公司 北京益利精细化学品有限公司 北京益利精细化学品有限公司
北京化工大学
生产厂家 金坛市科兴仪器厂 北京金大陆自动化仪表厂 江苏金坛荣华仪器有限公司 天津市中环实验电炉有限公司
常熟双杰测试仪器厂 天津市中环实验电炉有限公司 天津市泰斯特仪器有限公司
整体式催化剂制备所需药品与相应仪器分别见表2-3与2-4
表2-3 整体式催化剂制备所需原料及试剂
名称 堇青石 硅溶胶 铝溶胶 硝酸
表2-4 整体式催化剂制备所用实验仪器
名称
型号
生产厂家
上海河冶锯条制造有限公司
自制
3．1．2、催化剂活性评价
催化剂活性评价过程中所需要的原料和仪器分别见表2-5和表2-6。
表2-5 N2O直接分解催化剂活性评价所用实验原料和试剂
名称 N2O 氦气 高纯氢 标气(SO2) 高纯氧 标气(CO) 标气(NO)
等级及纯度 纯度>99.9% 纯度>99.995% 纯度>99.999% 921ppmSO2/He 纯度>99.999% 4% 4%
生产厂家
北京海普气体有限公司 北京海普气体有限公司 北京海普气体有限公司 北京海普气体有限公司 北京海普气体有限公司 北京海普气体有限公司 北京海普气体有限公司
等级及纯度 >50% 30% 20% 67%
生产厂家
上海新茂精密陶瓷技术公司 郑州兴隆化工有限公司
自制
北京北化精细化学品有限公司
锯条 30×12×0.65(mm) 挑针 表2-6 N2O直接分解催化剂活性评价所用实验仪器 名称
型号
10
生产厂家