НАНЕСEННЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ, содержат активный компонент, нанесенный на дисперсное или пористое вещество-носитель. Использование нанесeнные катализаторы позволяет увеличить пов-сть работающего катализатора, экономит дорогостоящие вещества (напр., Pt, Pd, Ag), предотвращает рекристаллизацию и спекание активного компонента при высоких температурах, удлиняет срок работы катализатора, а в ряде случаев стабилизирует его в определенной хим. форме. Носитель должен обладать необходимыми хим. свойствами и адгезией. позволяющими удерживать на своей пов-сти активный компонент, обеспечивать доступ реагирующего вещества к активным центрам катализатора, быть термически и химически устойчивым в условиях катализа и регенерации нанесeнные катализаторы Кол-во активного компонента в нанесeнные катализаторы обычно значительно меньше кол-ва носителя.
В качестве носителей применяют искусственные (активные угли, силикагель. Аl2О3, алюмосиликат. MgO, ZrO2) и (реже) естественные (прир. глины. пемза, диатомит, асбест) твердые тела с высоко развитой уд. пов-стью и пористостью. Однако в случае многостадийных реакций, когда целевой продукт может подвергаться дальнейшим нежелат. превращениям, высокая пористость нанесeнные катализаторы оказывается невыгодной вследствие возможности перехода реакции во внутри-диффузионную область (см. Катализ, Катализаторы).
Носители, инертные для данного каталитич. процесса, вступая во взаимод. с активным компонентом, обычно сильно влияют на каталитич. свойства нанесeнные катализаторы Некоторые носители могут ускорять одну из стадий каталитич. процесса или вызывать др. реакцию, например на активных центрах платиновых нанесeнные катализаторыриформинга протекает дегидрирование. а на носителе (Аl2О3)- изомеризация углеводородов. Примером стабилизации определенной валентной формы активной части нанесeнные катализаторы служат алюмохромовые катализаторы дегидрированияпарафинов. где носитель g-Аl2О3 стабилизирует оксидхрома в окислит. состоянии Cr3+; в нанесeнные катализаторыполимеризацииолефинов фирмы "Филлипс" оксидхрома на пов-сти алюмосиликат. или SiO2 стабилизирован в состоянии Сr5+ . В некоторых случаях активный компонент катализатора может вступать во взаимод. с носителем, например в нанесeнные катализаторы синтеза углеводородов из СО и Н2 по Фишеру-Тропшу металлич. компонент (Со, Ni, Fe) вступает в хим. реакцию е носителем (ТhO2, ZrO2, TiO2), что сопровождается частичным восстановлением последнего и т.наз. обволакиванием металла носителем (эффект "сильного взаимод. металл-носитель"). Дисперсность металлич. нанесeнные катализаторы сильно зависит от вида применяемого носителя.
Наиб. распространенный способ получения нанесeнные катализаторы-пропитка носителя раствором, содержащим активные компоненты катализатора, с послед, сушкой и прокаливанием. Для получения оксидных нанесeнные катализаторы обычно применяют соли, анионы которых разлагаются при нагр. (нитраты, карбонаты, формиаты и т.п.); для получения металлических необходимо восстановление катализатора, пропитанного ранее раствором соли. Применяют также пропитку с осаждением на пов-сти носителя нерастворимых гидроксидов с послед. их разложением, нанесение на носитель суспензии активного вещества, совместное прокаливание носителя и вещества. Так, например, прокаливанием смешанных формиатов Ni и Mg можно получить активный никелевый нанесeнные катализаторы гидрирования на носителе MgO. Мн. носители (SiO2, активные угли) имеют небольшие поры размером 1-10 нм, которые м.б. закупорены в результате отложения на них кокса во время катализа, что затрудняет диффузию компонентов каталитич. реакции к активным центрам. Поэтому часто получают бидисперсные нанесeнные катализаторы, в которых спец. методами (напр., выжиганием добавленных орг. веществ) создают поры размером 100-1000 нм.
К наиб. распространенным пром. носителям относится силикагель. обладающий высокой уд. пов-стью и мех. прочностью. Он используется для получения пром. нанесeнные катализаторы окисления, полимеризации и др. Применяют в качестве носителя и др. формы SiO2-диатомит (кизельгур) и плавленый кварц. Активная форма оксида алюминия g-Аl2О3 с уд. пов-стью 120-150 м2/г используется в приготовлении катализаторов процессов нефтепереработки; др. его формы-q- и a-Аl2О3-в тех случаях, когда необходим носитель с малой уд. пов-стью (0,5-1 м2/г) и пористостью. обладающий высокой термостойкостью, например в катализаторах селективного окисления (см. Катализаторы окисления). Для той же цели применяют др. непористые носители - В4С, муллит (плавленый алюмосиликат., фаянсовые носители и др. В нанесeнные катализаторы дожигания пром. выбросов осн. носители-термостойкие металлич. или кремнеземные волокна, в нанесeнные катализаторы дожигания автомобильных газов-спец. керамич. сотовые носители, на которые наносят Аl2О3, а затем Pt или Pd.
Лит.: Научные основы производства катализаторов, под ред. Р. А. Буянова, Новосиб., 1982; Технология катализаторов, под ред. И. П. Мухленова, 3 изд., Л., 1989. О. В. Крылов.
