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硅胶载体silica-gel carrier

时间：2020-03-01 来源：网络 浏览：
一种多孔物质，是常用的催化剂载体之一。硅胶也是工业上常用的干燥剂、吸附剂。硅胶的化学组成为SiO2·xH2O，属无定形态，系由Si—O四面体相互连结成骨架构造，骨架中的空间即为硅胶的孔隙。结构水以羟基的形式和硅原子相连而覆盖于硅胶表面。硅胶表面具有微弱的酸性，本身对某些反应也有催化作用，如环氧乙烷异构成乙醛的反应、甲酸和醇的脱水、甲烷和硫或硫化氢生产二硫化碳等。在氯苯水解制苯酚时用氯化铜 -硅胶催化剂，此时硅胶除有载体作用外，其本身也提供活性。商品硅胶中的氧化钠含量在某些场合会影响硅胶的使用性能。硅胶一般在600～700℃下开始出现明显的烧结现象，孔结构被破坏，比表面积下降，当有水蒸气存在时更为明显。
　　固体硅胶 　工业上是以水玻璃(硅酸钠)为原料，在酸性介质中水解生成凝胶，然后经老化、洗涤、干燥等过程制成硅胶，依据水含量的不同，为半透明或白色固体。市售商品有不规则粒状、球状、微球状硅胶，后者具有较好的耐磨性，常用作流化床作业中的催化剂载体。
　　用作催化剂载体时，通常是将硅胶浸渍于含催化活性组分的溶液中，使溶液吸收于硅胶的孔隙内，经干燥、活化等手续，使活性组分分布于硅胶表面上。硅胶的孔隙结构对制成的负载型催化剂的性质有重要影响，如硅胶的孔容积、孔径分布等。习惯上，将平均孔径小于15～20Å的硅胶，称细孔硅胶；平均孔径大于40～50Å，称为粗孔硅胶。细孔结构的硅胶具有高比表面积，有利于催化活性组分的分散。但细孔结构不利于反应物分子的扩散，即不易触及深藏于孔隙深处的催化活性组分，因此将降低催化剂内表面利用率，而且在孔隙深处生成的产物分子也不易逸出孔外，易于造成深度副反应。硅胶的孔结构与制造方法及条件有关，如成胶、老化、洗涤时的pH、温度、时间等。可通过扩孔处理法将市售硅胶扩孔，常用的方法是将其置于热压釜中加水或加含盐的水溶液（如碳酸钠、醋酸钠）热压处理，例如：在320℃、10MPa热压处理可使比表面及平均孔径分别为135m2/g和123Å的硅胶变为26.9m2/g和508Å。
　　硅溶胶 　除固体硅胶外，液态的硅溶胶亦为重要的载体材料，工业上通常用离子交换法使水玻璃脱钠制硅溶胶。它是半透明的乳白色液体，市售商品中二氧化硅含量一般为20％～30％，高者可达50％，其中胶粒直径为100～200Å，有些商品达1300Å。高浓度的硅溶胶通常是借助微量的氧化钠保持其稳定性。硅溶胶干燥后即变为多孔的固体。例如在制作由丙烯氨化氧化生产丙烯腈的（磷-钼-铋-氧）／氧化硅催化剂时，是将含活性组分的溶液与硅溶胶混合，经喷雾干燥法制成微球状催化剂。　  
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