催化劑載體的6個(gè)物理性質(zhì)

1、粒徑及粒度分布

（1）單個(gè)顆粒的粒度

粉末顆粒雖然具有各種形狀及大小，而用于催化劑載體的粉末顆粒的粒徑，小的可以為幾微米，大的可達(dá)到幾毫米。對(duì)于單個(gè)球形顆粒來說，用其直徑就能表示出它的體積和外表面積，對(duì)于各種大小粒子組成的粉末，通常用平均粒徑來表示。載體大都是片狀、柱狀或不規(guī)則的形狀，為了表示這種非球形顆粒的大小，就采用當(dāng)量直徑來表示。當(dāng)量直徑—把與非球形顆粒相等的圓球的直徑作為非球形顆粒的當(dāng)量直徑。

（2）粒度分布及平均直徑

通常將粉末顆粒的大小稱作粒度，對(duì)于粉末體而言，粒度是指粉末顆粒的平均大小。實(shí)際上，一種粉末總不會(huì)是同一粒度的，而是處于一定的粒度范圍內(nèi)。粉末粒度的測定方法有多種，其中以篩分法、顯微鏡法及沉淀法使用較多。

2、固體顆粒的自然堆角和內(nèi)摩擦角，粉末的流動(dòng)性對(duì)于篩分、混合及成型等操作過程都是很重要的影響因素，為了表征這種固體顆粒在堆放和流動(dòng)時(shí)某些特性，需要引入自然堆角和內(nèi)摩擦角的概念。

（1）自然堆角

把固體顆粒在水平板上自然堆放成堆，顆粒的棱線與水平板的夾角稱為自然堆角，有時(shí)也稱安息角或休止角。自然堆角的大小取決于顆粒之間滑動(dòng)或滾動(dòng)的摩擦阻力，也與顆粒的晶型有關(guān)，且隨固體顆粒流動(dòng)性的增加而減少。

（2）內(nèi)摩擦角，它是固體顆粒層內(nèi)靜止的顆粒層和與沿著靜止顆粒層移動(dòng)的顆粒群相平衡的界面間的夾角。

3、密度

粉末的密度是單位體積內(nèi)含有的粉末質(zhì)量，質(zhì)量通常用重量來代替。一般情況下，粉末的主要容積特性是松密度及搖實(shí)體積。松密度就是松散裝填的粉末單位體積的重量。而搖實(shí)體積就是用振動(dòng)的方法使粉末密實(shí)后，一定數(shù)量的粉末所占用的較小體積。

4、空隙率

固體粉末顆粒與顆粒之間的空隙體積與堆積體和之比。粒度大小不一的粉末粒度進(jìn)行填充時(shí)，由于小顆粒的粉末進(jìn)到大顆粒的空隙中，空隙就相應(yīng)減少，粗粒子的比例為65%左右時(shí)，空隙率較小。

5、多孔顆粒的孔結(jié)構(gòu)，多孔性載體物質(zhì)通常是由微小晶粒或膠體凝集而成的，內(nèi)部含有大小不一的微孔。載體的孔結(jié)構(gòu)不同，制得的催化劑比表面積也不同，并直接影響到反應(yīng)速度的改變，這是因?yàn)榭捉Y(jié)構(gòu)不同，反應(yīng)物在孔中的擴(kuò)散情況及表面利用率都會(huì)發(fā)生改變，從而影響反應(yīng)速度。載體的孔結(jié)構(gòu)對(duì)催化劑的選擇性、壽命和機(jī)械強(qiáng)度也有很大影響。

（1）孔隙率

孔隙率是指顆粒的內(nèi)孔而言。將單位質(zhì)量粉末顆粒內(nèi)部的微孔體積稱作為孔體積?？紫堵实拇笮Q定著孔徑和比表面積的大小?？紫堵实脑黾佑袝r(shí)有利于提高催化劑的活性，但機(jī)械強(qiáng)度因之降低，因此，需要綜合考慮。

（2）孔分布

要知道載體的孔對(duì)催化劑活性的影響，除了需要比孔體積及平均孔徑的數(shù)據(jù)以外，還應(yīng)知道載體的孔體積分布?？左w積分布指孔體積按孔徑大小而變化的情況，由此來決定粉末顆粒中所包含的大孔、過渡孔及微孔的數(shù)量。

6、比表面積

一克粉末顆粒所具有的總表面積常稱為該粉末的總比表面積，簡稱比表面積。多孔性固體顆粒由于具有很大的內(nèi)表面積，而且這些內(nèi)表面蘊(yùn)藏在孔徑內(nèi)，如果為細(xì)孔，這時(shí)表面積雖大，但用它作催化劑載體時(shí)，就會(huì)阻礙反應(yīng)物分子向孔內(nèi)擴(kuò)散，影響反應(yīng)的進(jìn)行，這樣就不是所有表面都起催化作用，而只有一部分對(duì)催化作用有效。通常將這部分表面稱為有效面積。