離子交換法制備催化劑的特點

❶ 離子交換樹脂的功能是什麼一定條件下，交換速率為什麼很關鍵

rightleder1)萊特.萊德水處理水處理領域離子交換樹脂的需求量很大，約占離子交換樹脂產量的90%，用於水中的各種陰陽離子的去除。目前，離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上，其次是原子能、半導體、電子工業等。2)食品工業離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如：高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後，再經水解反應，產生葡萄糖與果糖，而後經離子交換處理，可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次於水處理。3)制葯行業制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。近年還在中葯提成等方面有所研究。4)合成化學和石油化學工業在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼，同樣可進行上述反應，且優點更多。如樹脂可反復使用，產品容易分離，反應器不會被腐蝕，不污染環境，反應容易控制等。甲基叔丁基醚(MTBE)的制備，就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑，由異丁烯與甲醇反應而成，代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。5)環境保護離子交換樹脂已應用在許多非常受關注的環境保護問題上。目前，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質，這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影製片廢液里的有用物質等。6)濕法冶金及其他離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。

❷ 高分子催化劑的特性及應用

高分子催化劑是一種對化學反應具有催化作用的高分子。生物體內的酶就
是高分子催化劑
高分子催化劑
是一種高活性、高選擇性的天然高分子催化劑，但由於是水溶性的，故在工業應用上受到限制，因而又發展了不溶於水的固定化酶——一種半合成的高分子催化劑。目前開發應用的合成高分子催化劑主要有離子交換樹脂型催化劑和高分子金屬催化劑兩類。多以有機或無機高分子為骨架，在骨架上連有各種具有催化作用的功能基團。這類催化劑不僅具有很高的活性和選擇性，而且比較穩定，分離、回收方便，可以重復使用，有的還具有光學活性等特殊的機能。目前已應用到各種有機反應、有機合成及某些高分子合成反應中。
酶在生產和生活中的應用
常見的酶在生產和生活中的應用：
洗滌劑工業：（加酶洗衣粉等）鹼性蛋白酶類
易於洗去衣物上的血漬、奶漬等污漬，加酶洗衣粉不能用於絲、毛等天然蛋白質纖維類織品的洗滌。
澱粉酶類餐廳洗碗機的洗滌劑，用於去除難溶的澱粉殘跡等
烘烤食品：真菌產生的a一澱粉酶催化澱粉降解成可被酵母利用的糖，麵包等食品製作等蛋白酶類（餅干松化劑）製作餅干過程中，水解麵粉中的蛋白質；乳製品生產中，水解乳清蛋白。有利於食品中蛋白類營養的消化吸收。
釀酒工業：
麥芽中的澱粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶。將釀酒原料澱粉和蛋白質降解成能被酵母利用的單糖、氨基酸和肽，從而提高乙醇的產量。
β一葡聚糖酶
分解β-葡聚糖，降低麥汁粘度，加快麥汁過濾速度，避免因β-葡聚糖引起的啤酒混濁。
木瓜蛋白酶去除啤酒儲存過程中生成的混沌物
肉類烹飪：
木瓜蛋白酶（嫩肉粉）菠蘿蛋白酶分解肉的膠原蛋白，使肉類嫩滑。木瓜蛋白酶的最適宜溫度為600C，適宜pH7-7.5，不要在高溫和酸性環境下使用。
乳製品工業：
凝乳酶
乳酪生產的凝結劑，並可用於分解蛋白質。
乳糖酶降解乳糖為葡萄糖和半乳糖，獲得沒有乳糖的牛乳製品，有利於乳品的消化吸收。
製糖工業：
澱粉酶等將澱粉轉化為葡萄糖及各類糖漿
葡萄糖異構酶
用於將葡萄糖轉化為甜度高的果糖，生產高果糖漿。
紡織工業：
澱粉酶廣泛地應用於紡織品的褪漿，其中細菌澱粉酶能忍受100～110℃的高溫操作條件。纖維素酶代替沙石洗工藝處理製作牛仔服的棉布，提高牛仔服質量。
製革工業：
胰蛋白酶類
除去毛皮中特定蛋白質使皮革軟化，也可用於皮革脫毛。
金屬催化劑應用
在選擇和設計金屬催化劑時，常考慮金屬組分與反應物分子間應有合適的能
量適應性和空間適應性，以利於反應分子的活化。然後考慮選擇合適的助催化劑和催化劑載體以及所需的制備工藝，並嚴格控制制備條件，以滿足所需的化學組成和物理結構，包括金屬晶粒大小和分布等。除貴金屬外，還原態的金屬催化劑均極為活潑，易於被氧化。催化劑生產廠為了貯運的方便，多以氧化物狀態提供商品，用戶經活化處理或在使用過程中才還原成金屬狀態。活化的方法、條件十分重要。有些催化劑生產廠也提供某些預還原的氨合成用的鐵催化劑，以縮短用戶的開工期，並保證催化劑的使用特性。

❸ 離子交換色譜的原理以及陰陽離子交換樹脂的特性

離子交換樹脂的結構：

離子交換樹脂主要由高分子骨架和活性基團兩部分組成，高分子骨架是惰性的網狀結構骨架，是不溶於酸或鹼的高分子物質，常用的離子交換樹脂是由苯乙烯和二乙烯苯聚合得到樹脂的骨架。

而活性基團不能自由移動的官能團離子和可以自由移動的可交換離子兩部分組成，可交換離子能夠決定樹脂所吸附的離子，比如可交換離子為H型陽離子交換樹脂，那麼這個樹脂能夠吸附的離子，就是H型陽離子，而官能團離子能夠決定樹脂的「酸"、「鹼"性和交換能力的強弱，比如官能團離子是強酸性離子，那麼樹脂就是強酸性離子交換樹脂。

離子交換樹脂的內部結構：

1.凝膠型樹脂是由純單體混合物經縮合或聚合而成的，結構為微孔狀，合成的工藝比較簡單，孔徑大概在1-2nm左右，凝膠型樹脂的操作容量高，產水量高，物理強度好，且再生效率高，被廣泛應用在食品飲料加工，超純水制備，飲用水過濾，硬水軟化，製糖業，制葯等領域。

2.大孔型樹脂的孔徑一般在10nm左右，在樹脂中孔徑是比較大的，所以被稱為大孔型樹脂，且孔徑不會隨著周圍的環境而變化，能夠彌補凝膠型樹脂不能在非水系統中使用的缺點，吸附能力非常強大，不易碎裂，耐氧化好，操作容量高，能夠應用在醫葯領域、除重金屬污染、葯品純化、水處理中除去碳酸硬度、冷凝水精處理等領域。

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❹ 催化劑的製造方法

製造催化劑的每一種方法，實際上都是由一系列的操作單元組合而成。為了方便，人們把其中關鍵而具特色的操作單元的名稱定為製造方法的名稱。傳統的方法有機械混合法、沉澱法、浸漬法、溶液蒸干法、熱熔融法、浸溶法（瀝濾法）、離子交換法等，現發展的新方法有化學鍵合法、纖維化法等。
某些晶體物質（如合成沸石分子篩）的金屬陽離子（如Na）可與其他陽離子交換。 將其投入含有其他金屬（如稀土族元素和某些貴金屬）離子的溶液中，在控制的濃度、溫度、pH條件下，使其他金屬離子與 Na進行交換。由於離子交換反應發生在交換劑表面，可使貴金屬鉑、鈀等以原子狀態分散在有限的交換基團上，從而得到充分利用。此法常用於制備裂化催化劑，如稀土-分子篩催化劑。 ①化學鍵合法。此法現大量用於製造聚合催化劑。其目的是使均相催化劑固態化。能與過渡金屬絡合物化學鍵合的載體，表面有某些官能團(或經化學處理後接上官能團)，如-X、-CH2X、-OH基團。將這類載體與膦、胂或胺反應，使之膦化、胂化或胺化，然後利用表面上磷、砷或氮原子的孤電子對與過渡金屬絡合物中心金屬離子進行配位絡合，即可製得化學鍵合的固相催化劑，如丙烯本體液相聚合用的載體──齊格勒－納塔催化劑的製造。
②纖維化法。用於含貴金屬的載體催化劑的製造。如將硼硅酸鹽拉製成玻璃纖維絲，用濃鹽酸溶液腐蝕，變成多孔玻璃纖維載體，再用氯鉑酸溶液浸漬，使其載以鉑組分。根據實用情況，將纖維催化劑壓製成各種形狀和所需的緊密程度，如用於汽車排氣氧化的催化劑，可壓緊在一個短的圓管內。如果不是氧化過程，也可用碳纖維。纖維催化劑的製造工藝較復雜，成本高。

❺ 離子交換分離法的應用

1 水處理，這是離子交換法最主要的應用領域。
最早的離子交換法應用是從工業鍋爐用水的處理開始的，水中所含的鈣、鎂離子會使鍋爐結垢，導致鍋爐效率降低，久之還有爆炸風險，人們先後採用天然泡沸石、磺化煤、離子交換樹脂等解決了這一問題，也帶動了離子交換法在其他水處理領域，尤其是飲用水處理領域的應用。常見的離子有硬水軟化處理。
2 分離純化，冶金、醫葯、有機合成。
金屬鹽、有機酸、胺、氨基酸等能夠產生的離子都能夠被吸附到離子交換劑上，進而富集，從而達到 分離的效果，這個方法在分離工程中應用廣泛，尤其是在低濃度大批量樣品的處理中效果顯著。
除了分離某一種特定物質 外，還可以利用離子交換層析等方法，批次分離多種物質。
3 催化劑
離子交換劑分為酸性、鹼性、中性等種類，而不少化學反應需要酸性、鹼性等物質作為催化劑，離子交換劑大量易得，使用方便，分離容易，可以作為很好的傳統酸鹼催化劑替代品使用。

❻ 怎樣制備雙酚A

1、雙酚A粗產品的制備
按照要求裝配好機械攪拌裝置。將10g的苯酚加入到四口燒瓶中，專燒瓶外用水冷卻。在不斷攪屬拌下，加入4ml丙酮。當苯酚全部溶解後，溫度達到15℃時，在保持勻速攪拌情況下，開始逐滴加入濃硫酸6ml。保持反應混合物的溫度在18～20℃。攪拌持續2h，液體變得相當稠厚。將上述液體以細流狀傾入50ml冰水中，充分攪拌。靜置，充分冷卻結晶。
（這一步，用三口瓶就夠了。一個口插滴液漏斗，一個口插溫度計，最後一個插機械攪拌器。如果用電磁攪拌，一定選用磁力強一些的攪拌器和磁子，不然有可能攪不動）

2、雙酚A粗產品的純化
溶液充分冷卻後減壓過濾，並將濾餅用水洗滌至呈中性為止。徹底抽濾干後，用濾紙進一步壓干，然後進行烘乾。
粗產品用甲苯重結晶。烘乾、稱重，計算產量與產率。

注意事項：
1、通過控制濃硫酸滴加速度和冷水浴，控制反應溫度。
2、反應溫度控制在18～20℃，若反應溫度過高，丙酮易被揮發掉，若反應溫度過低，又不利於產物的生成。
3、雙酚A產品的烘乾應先在50～60℃烘乾4h，再在100～110℃烘乾4h。

❼ 常用的工業催化劑的制備方法有哪些各自的有缺點及適用場合是什麼

製造催化劑的每一種方法，實際上都是由一系列的操作單元組合而成。為了方便，人們把其中關鍵而具特色的操作單元的名稱定為製造方法的名稱。傳統的方法有機械混合法、沉澱法、浸漬法、溶液蒸干法、熱熔融法、浸溶法（瀝濾法）、離子交換法等，近十年來發展的新方法有化學鍵合法、纖維化法等。
1．機械混合法
將兩種以上的物質加入混合設備內混合。此法簡單易行，例如轉化-吸收型脫硫劑的製造,是將活性組分（如二氧化錳、氧化鋅、碳酸鋅）與少量粘結劑(如氧化鎂、氧化鈣)的粉料計量連續加入一個可調節轉速和傾斜度的轉盤中，同時噴入計量的水。粉料滾動混合粘結,形成均勻直徑的球體,此球體再經乾燥、焙燒即為成品。乙苯脫氫制苯乙烯的Fe-Cr-K-O催化劑,是由氧化鐵、鉻酸鉀等固體粉末混合壓片成型、焙燒製成的。利用此法時應重視粉料的粒度和物理性質。
2．沉澱法
此法用於製造要求分散度高並含有一種或多種金屬氧化物的催化劑。在製造多組分催化劑時，適宜的沉澱條件對於保證產物組成的均勻性和製造優質催化劑非常重要。通常的方法是在一種或多種金屬鹽溶液中加入沉澱劑（如碳酸鈉、氫氧化鈣），經沉澱、洗滌、過濾、乾燥、成型、焙燒(或活化)，即得最終產品。如果在沉澱桶內放入不溶物質（如硅藻土），使金屬氧化物或碳酸鹽附著在此不溶物質上沉澱，則稱為附著沉澱法。沉澱法需要高效的過濾洗滌設備，以節約水，避免漏料損失。
3．浸漬法
將具有高孔隙率的載體（如硅藻土、氧化鋁、活性炭等）浸入含有一種或多種金屬離子的溶液中，保持一定的溫度，溶液進入載體的孔隙中。將載體瀝干，經乾燥、煅燒，載體內表面上即附著一層所需的固態金屬氧化物或其鹽類(圖1)。浸漬法可使催化活性組分高度分散,並均勻分布在載體表面上,在催化過程中得到充分利用。制備含貴金屬（如鉑、金、鋨、銥等）的催化劑常用此法，其金屬含量通常在 1％以下。制備價格較貴的鎳系、鈷系催化劑也常用此法，其所用載體多數已成型，故載體的形狀即催化劑的形狀。另有一種方法是將球狀載體裝入可調速的轉鼓(圖2)內，然後噴入含活性組分的溶液或漿料，使之浸入載體中，或塗覆於載體表面。
4．噴霧蒸干法
用於制顆粒直徑為數十微米至數百微米的流化床用催化劑。如間二甲苯流化床氨化氧化制間二甲腈催化劑的製造，先將給定濃度和體積的偏釩酸鹽和鉻鹽水溶液充分混合,再與定量新制的硅凝膠混合,泵入噴霧乾燥器內，經噴頭霧化後，水分在熱氣流作用下蒸干，物料形成微球催化劑，從噴霧乾燥器底部連續引出。
5．熱熔融法
熱熔融法是制備某些催化劑的特殊方法，適用於少數不得不經過熔煉過程的催化劑，為的是藉助高溫條件將各個組分熔煉稱為均勻分布的混合物，配合必要的後續加工，可製得性能優異的催化劑。這類催化劑常有高的強度、活性、熱穩定性和很長的使用壽命。主要用於製造氨合成所用的鐵催化劑。將精選磁鐵礦與有關的原料在高溫下熔融、冷卻、破碎、篩分，然後在反應器中還原。
6．浸溶法
從多組分體系中，用適當的液態葯劑（或水）抽去部分物質，製成具有多孔結構的催化劑。例如骨架鎳催化劑的製造,將定量的鎳和鋁在電爐內熔融,熔料冷卻後成為合金。將合金破碎成小顆粒，用氫氧化鈉水溶液浸泡，大部分鋁被溶出（生成偏鋁酸鈉），即形成多孔的高活性骨架鎳。
7．離子交換法
某些晶體物質（如合成沸石分子篩）的金屬陽離子（如Na）可與其他陽離子交換。 將其投入含有其他金屬（如稀土族元素和某些貴金屬）離子的溶液中，在控制的濃度、溫度、pH條件下，使其他金屬離子與 Na進行交換。由於離子交換反應發生在交換劑表面，可使貴金屬鉑、鈀等以原子狀態分散在有限的交換基團上，從而得到充分利用。此法常用於制備裂化催化劑，如稀土-分子篩催化劑。
8．發展中的新方法
①化學鍵合法。近十年來此法大量用於製造聚合催化劑。其目的是使均相催化劑固態化。能與過渡金屬絡合物化學鍵合的載體，表面有某些官能團(或經化學處理後接上官能團)，如-X、-CH2X、-OH基團。將這類載體與膦、胂或胺反應，使之膦化、胂化或胺化,然後利用表面上磷、砷或氮原子的孤電子對與過渡金屬絡合物中心金屬離子進行配位絡合，即可製得化學鍵合的固相催化劑，如丙烯本體液相聚合用的載體——齊格勒－納塔催化劑的製造。②纖維化法。用於含貴金屬的載體催化劑的製造。如將硼硅酸鹽拉製成玻璃纖維絲，用濃鹽酸溶液腐蝕，變成多孔玻璃纖維載體，再用氯鉑酸溶液浸漬，使其載以鉑組分。根據實用情況，將纖維催化劑壓製成各種形狀和所需的緊密程度，如用於汽車排氣氧化的催化劑，可壓緊在一個短的圓管內。如果不是氧化過程，也可用碳纖維。纖維催化劑的製造工藝較復雜，成本高。

❽ 催化劑制備的主要方法有哪些水(溶劑)熱法制備催化劑的原理與特點。)

催化劑制備的主要方法有：機械混合法、沉澱法、浸漬法、溶液蒸干法、熱熔融法、浸溶法（瀝濾法）、離子交換法等，近十年來發展的新方法有化學鍵合法、纖維化法等。

水(溶劑)熱法制備催化劑的原理與特點)：在催化劑作用下進行的化學反應稱為催化反應。一種催化劑只能選擇性地加速特定的反應，從而可能使化學反應朝著幾個熱力學可能的方向之一進行。由生物催化劑——酶參加的反應稱酶催化反應。

其他定義

也有一種說法，催化劑參與化學反應。在一個總的化學反應中，催化劑的作用是降低該反應發生所需要的活化能，本質上是把一個比較難發生的反應變成了兩個很容易發生的化學反應（與之相反的稱為抑制劑）。在這兩個反應中，第一個反應中催化劑扮演反應物的角色，第二個反應中催化劑扮演生成物的角色，所以說從總的反應方程式上來看，催化劑在反應前後沒有變化。

❾ 離子交換樹脂在水處理方面有哪些優勢

離子交換樹脂在水處理應用中的優點：

1、工業超純水處理工藝，是目前工業用超回純水的制答備上應用最多的一種工藝之一。

2、食品工業離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。

3、制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。

4、合成化學和石油化學工業在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。

5、電鍍廢液中的金屬離子，回收電影製片廢液里的有用物質等。

6、濕法冶金及其他離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。