会计学等离子体等离子体制备催化剂的方法介绍近年来国内外利用等离子体技术制备研究的最新进展。介绍几种典型的等离子体制备催化剂的装置前景与展望等离子体是物质的第四态,是由气体分子受热或外加电场及辐射等能量激发而离解、电离形成的电子、离子、原子(基态或激发态)、分子(激发态或基态)及自由基等的集合体。宏观上,其正负电荷相等,因而称为等离子体。它具有较高的化学反应活性。自20世纪70年代初以来,等离子体涉及化学合成、薄膜制备、表面处理、军事科学、精细化学品加工及环境污染治理等诸多领域,等离子体的一个重要研究方向是在催化剂领域的应用。催化剂在化工生产中占有举足轻重的作用,大多数化学反应都需要有催化剂的参与才能顺利进行,产生经济效益。利用等离子体技术制备催化剂,具有高效、价廉、清洁等优点，所以倍受学术界关注,近年来有许多学者对此进行了新技术研究与开发,取得了不少很有意义的成果。等离子体制备催化剂的方法通过低温等离子体产生电弧,快速分解矿石或金属盐,再经冷却得到纳米级的金属氧化物粉体或再通过引入氢气/氦气得到纳米级金属粉体,这些金属氧化物或金属纳米粉体具有很高的催化活性和选择性使用高频等离子体、微波等离子体等加热分解金属硝酸盐、氢氧化物、含水氧化物等得到金属氧化物催化剂利用等离子体气相沉积或溅射技术将金属以氧化物或金属的形式沉积在载体上,得到负载型金属氧化物或金属催化剂利用等离子体增强离子注入的形式将金属粒子注入到载体上得到负载型金属催化剂通过惰性气体等离子体轰击氧化物表面,使其表面造成氧缺陷而使氧化物表面改性后产生一些奇特的催化活性等离子体技术制备研究进展Ｖｉｓｓｏｋｏｖ及其合作者[1]用电弧低温等离子体制备出了用于合成氨的催化剂。这些催化剂由不同浓度的氧化物Ｆｅ3Ｏ4,Ｆｅ2Ｏ3,ＦｅＯ,Ａｌ2Ｏ3,Ｋ2Ｏ,ＣａＯ,ＳｉＯ2,ＭｇＯ等组成,类似于工业催化剂组成。该种催化剂的前体是金属氧化物、氢氧化物、碳酸盐或硝酸盐。根据所制备催化剂的不同要求,载气可以是Ａｒ,Ｎ2,Ｏ2或空气,在这种条件下制备的催化剂粒度平均大小为50ｎｍ。Ｘ射线衍射分析结果显示:同传统方法相比,等离子体法制备的催化剂有更紧密的晶格。陈克正等人[12]还通过氢电弧等离子体制备了镍铈超细粒子,并将其负载到5Ａ分子筛上制成负载型催化剂用于苯气相加氢催化反应。与非负载型纳米镍铈粒子催化剂进行比较,结果显示二者的催化活性与纳米镍铈粒子的储氢特性及表面层中镍铈合金的存在有关,等离子体制备的催化剂具有很高的选择性和稳定性。Ｓｕｇｉｙａｍａ等[13]在流动反应体系中,通过各种金属氧化物粉体催化环己酮肟气相贝克曼重排为ε己内酰胺,实验显示ε己内酰胺的选择性与催化剂的电负性有相关性。对于这个反应最有效的催化剂是通过微波冷等离子体热处理方法制备的氧化铌,意味着通过等离子体热处理方法制备的金属氧化物催化剂的表面特征与通过电炉加热方法处理制备的催化剂的表面特征不同。Ｃｈａ等[14]还通过等离子体溅射技术将Ｐｔ直接溅射到质子交换膜燃料电池的Ｎａｆｉｏｎ电极表面,实验发现这种薄的催化层能显著地改善电极利用效率ｍｇ/ｃｍ负载的Ｐｔ效率是普通法制备的电极的10倍。崔昌亿和横田康雄[15]用微波等离子体法以ｎ(Ｎ2)∶ｎ(Ｈ2)=1∶1气体比例制取了氮化钛/氧化钛催化剂。实验结果表明:制得的催化剂呈现出1,3丁二烯加氢活性和甲醇水溶液中氢气生成的光催化活性。张勇等[16]采用射频辉光放电等离子体技术制备了用于天然气部分氧化制合成气反应的αＡｌ2Ｏ3担载金属Ｎｉ催化剂。实验考察了该催化剂的反应活性、稳定性,并与常规方法制备的催化剂进行了比较。结果表明:采用等离子体技术制备的催化剂在850℃反应时,可获得98.2%的天然气转化率,97.3%的Ｈ2选择性和96.5%的Ｃo选择性,并且反应15ｈ后催化剂活性几乎无下降。大连理工大学等离子体化学实验室利用ＥＣＲ微波等离子体制备了用于甲烷偶联的ＴｉＯ2/γＡｌ2Ｏ3、Ｎｉ/γＡｌ2Ｏ3催化剂。实验表明:在等离子体强化甲烷偶联反应中,等离子体制备的ＴｉＯ2/γＡｌ2Ｏ3显示出较高的催化活性,在较宽的注入功率范围内,Ｃ2烃的选择性超过80%,与γＡｌ2Ｏ3载体相比,Ｃ2烃选择性高出近3倍,单程收率高出1倍以上;在脉冲电晕等离子体强化甲烷氢气氛偶联反应中,Ｎｉ/γＡｌ2Ｏ3催化剂的引入可改善产物Ｃ2烃的分布,生成更多的更有价值的乙烯,等离子体法制备的Ｎｉ/γＡｌ2Ｏ3催化剂在乙烯生成选择性上优于化学法[17]。大量的研究表明,“等离子体”催化剂具有比表面大、还原速率快、催化组分晶格缺陷等优点,从而导致催化活性的提高。同时,在催化剂的参与下。低温等离子体同传统催化剂制备方法相比,等离子体技术制备催化剂具有操作简便、工艺流程短、催化剂