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固體研磨手體矽膠是工業上以水玻璃(矽酸鈉)為原料,在酸性介質中水解形成凝膠,然後經老化、洗滌、乾燥等工序製成矽膠,視含水量而定,呈半透明或白色固體。 市售產品包括不規則顆粒、球形和微球形矽膠,後者具有良好的耐磨性,常用作流化床操作中的催化劑載體。
當用作催化劑載體時,矽膠通常浸漬在含有催化活性組分的溶液中,使溶液被吸收在矽膠的孔隙中,活性組分通過乾燥、活化等程式分布在矽膠表面。 矽膠的孔隙結構對負載型催化劑的效能有重要影響,如矽膠的孔體積和孔徑分布等。 習慣上將平均孔徑小於15 20的矽膠稱為細孔矽膠; 平均孔徑大於40 50,稱為粗孔二氧化矽。
具有細孔結構的矽膠具有較高的比表面積,有利於催化活性組分的分散。 但細小的孔隙結構不利於反應物分子的擴散,即不易接觸到隱藏在孔隙深處的催化活性成分,因此會降低催化劑內表面的利用率,在孔隙深處生成的產物不易從孔隙中逸出, 容易引起深層副反應。矽膠的孔隙結構與製造方法和條件有關,如糊化、老化、pH值、溫度、洗滌時間等。
常用的方法是將其置於熱高壓釜中並加水或加入鹽水溶液(如碳酸鈉和醋酸鈉)進行熱壓處理,例如在MPA熱壓處理中,比表面和平均孔徑為135m2 g和123矽膠可改為508。
除固體矽膠外,液態矽溶膠也是一種重要的載體材料,工業上通常採用離子交換法脫鈉制矽溶膠。 它是一種半透明的乳白色液體,市場上的二氧化矽含量一般為20 30,高可達50,其中橡膠顆粒直徑為100 200,部分商品可達1300。 高濃度的膠體二氧化矽通常在微量氧化鈉的幫助下穩定。
當二氧化矽溶膠乾燥時,它變成多孔固體。 例如,在丙烯酸氨氧化生產丙烯腈(磷-鉬-鉍-氧)氧化矽催化劑時,將含有活性組分的溶液與矽溶膠混合並噴霧乾燥製成微球形催化劑。
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