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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 催化剂制备 » 浸渍法与离子交换法的区别是什么?
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ydx19

铁杆木虫 (知名作家)

[交流] 浸渍法与离子交换法的区别是什么?

我是一名催化方面的新手,最近看了一些文献,对用浸渍法和离子交换法制备催化剂的方法感到很迷糊,浸渍法是靠毛细作用将溶液吸附于载体上的,而离子交换法是通过离子交换将金属离子附着于载体上的,如果用同样的活性组分前驱体和载体,分别用浸渍法和离子交换法来制备催化剂时,我的理解是毛细作用和离子交换都是同时应当发生的,那这样的话这两种方法的区别何在!我看文献上说用不同的方法其负载量是不同的.都是载体和溶液接触,负载量何以不同呢,不同点仅是常温和加热而已.
     另外不明白,用浸渍法时,理论负载量和所配制溶液浓度之间有什么关系呀,感觉好像明白,具体计算和操作时又感觉不太明白,能否给点点拨!
      谢谢!

[ Last edited by linweiguo0 on 2007-6-6 at 09:00 ]
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1楼2006-12-07 13:58:28
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shshen

金虫 (正式写手)
★ ★
berlin(金币+2):同意
浸渍法和离子交换我都做过，不过是用在MCM-41分子筛上的。MCM-41具有中孔孔道结构，用浸渍法和离子交换法都可以对MCM-41进行修饰，而两者的区别在于：浸渍法，溶液中的离子可以在孔道内和孔道外都进行吸附，也就是对吸附的位置没有选择性；而离子交换法，可以对修饰的位置进行选择，在制备MCM-41时都采用了CTAB阳离子表面活性剂作为模板（CTAB主要存在于孔道内），那么进行离子交换的时候，溶液中的阳离子和CTAB阳离子交换进入孔道中，经过洗涤后很少阳离子吸附在分子筛的孔道外，这样利用离子交换可以对分子筛的孔道进行修饰，而浸渍法就没有办法只对分子筛孔道进行修饰了。当然浸渍法，溶液中的离子只和载体发生物理吸附；离子交换法，溶液中的离子和载体形成了共价键。个人之见，欢迎批评指正。
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旁观拍手笑疏狂疏又何妨狂又何妨
7楼2006-12-07 15:00:47
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shijinwen

金虫 (小有名气)
★ ★ ★ ★ ★ ★
rabbit7708(金币+6):呵呵。这个老帖以前没加分，我们的工作失误呀，现在补上！：）请多多谅解！：）
引用回帖:
我是一名催化方面的新手,最近看了一些文献,对用浸渍法和离子交换法制备催化剂的方法感到很迷糊,浸渍法是靠毛细作用将溶液吸附于载体上的,而离子交换法是通过离子交换将金属离子附着于载体上的,如果用同样的活性组分前驱体和载体,分别用浸渍法和离子交换法来制备催化剂时,我的理解是毛细作用和离子交换都是同时应当发生的,那这样的话这两种方法的区别何在!我看文献上说用不同的方法其负载量是不同的.都是载体和溶液接触,负载量何以不同呢,不同点仅是常温和加热而已
另外不明白,用浸渍法时,理论负载量和所配制溶液浓度之间有什么关系呀,感觉好像明白,具体计算和操作时又感觉不太明白,能否给点点拨!.

以下是我的理解：
浸渍法和离子交换法最主要的区别在于，之后的操作步骤中，前者没有一个洗涤过程，而后者则是必须的。
对于浸渍法，对载体基本上没有什么要求，而对离子交换法，要求载体本身有离子交换性能，否则就不适用。因为浸渍法没有洗涤过程，理论上讲，将溶液蒸干之后，溶液中所有的目标组分（被负载组分）都留在了载体上（包括物理吸附，化学吸附等作用），故没有负载量的限制（至于负载量对于活性的影响是另外一回事）。而离子交换法，如果载体没有离子交换性能（这里主要是化学作用），洗涤之后，留在载体上的目标组分可能就微乎其微，不能实现负载。再者，即使载体有离子交换性能，其能力也是有限的，故离子交换法的负载量是受到载体离子交换能力的限制的。

因此，相比之下，单从负载量来说，浸渍法能比离子交换法作得高得多。

另外，在下对楼上"不同点仅是常温和加热而已"不甚理解.这两种方法都有在常温下进行的，升温只是为了促进离子交换而已。若用浸渍法负载，假设目标组分全部留在载体上，那么配置的溶液的浓度就迎刃而解了。

呵呵，请指正

[ Last edited by shijinwen on 2006-12-7 at 14:40 ]
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MCM Mobil Composite of Matter; SBA University of California Santa Barbara 光催化QQ群33982937
4楼2006-12-07 14:33:42
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xxqm

木虫 (著名写手)

催化吸附分离净化问题解决者
★ ★
rabbit7708(金币+2):多谢应助，这个帖以前没加分，工作失误喽，请多原谅！：）
浸渍就是让金属粒子进入载体的孔道内部。而离子交换是让金属离子和分子筛骨架上的钠离子或钙离子或氢离子交换。也就是说改变了载体分子筛的构成
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行善就是积德
2楼2006-12-07 14:04:46
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ynxhp

木虫 (小有名气)
linweiguo0(金币+0):跟前边的内容几乎重复
浸渍是将催化剂载体放进含有活性组分的溶液中进行浸泡的过程。浸泡一段时间后，再将浸泡过的载体取出，经过干燥、煅烧、活化等步骤，最后得催化剂产品的过程。 浸渍后不需要对催化剂洗涤。浸渍法活性组分吸附在载体孔道中
       离子交换法的前提是载体表面存在着可进行离子交换的离子，将活性组分通过离子间的变换（一般是阳离子交换）而附载在载体上的方法。是化学计量的、可逆的(个别交换反应不可逆)过程.一般需要在一定温度下才可进行。离子交换后需要对催化剂洗涤，离子交换对载体化学键构架进行了修饰。
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22楼2007-06-06 19:40:10
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wyb20050316

新虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★
nxl5096224(金币+4):呵呵，谢谢参与！
浸渍法与离子交换法的主要区别如下：
（1）.原理不同：
浸渍法原理是：
  将载体放进含有活性物质的液体中浸渍，活性组份在载体表面上的吸附；借助毛细管压力使液体渗透到载体空隙内部
离子交换法原理是：
离子交换是利用离子交换的手段把活性组分以阳离子的形式交换吸附到载体上；适用于低含量，高利用率的贵金属催化剂；用于活性组分高分散，均匀分布大表面的负载型金属催化剂，主要应用于分子筛。
（2）适用范围不同。浸渍法主要用于已成型的载体（如氧化铝，氧化硅，活性炭，浮石，活性白土等），离子交换法主要用于一些分子筛。
另外，从整个过程来看，离子交换偏重于化学过程；浸渍偏向于物理过程。
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25楼2007-06-14 23:12:35
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普通回帖

ydx19

铁杆木虫 (知名作家)
楼上的您好!您说的我都明白,我的意思是在浸渍的时候,怎么能保证不发生离子交换呢,同样,在离子交换的时候,怎么能保证不发生浸渍呢?
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3楼2006-12-07 14:11:25
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shijinwen

金虫 (小有名气)
引用回帖:
Originally posted by xxqm at 2006-12-7 14:04:
浸渍就是让金属粒子进入载体的孔道内部。而离子交换是让金属离子和分子筛骨架上的钠离子或钙离子或氢离子交换。也就是说改变了载体分子筛的构成

呵呵，浸渍法并不能保证金属离子进入载体孔道内部，如果孔道外部对金属离子也有很强的吸附能力的话。

在下同意您对离子交换法的看法
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5楼2006-12-07 14:43:21
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shijinwen

金虫 (小有名气)
★ ★ ★ ★ ★
berlin(金币+5):一并加到这里，回下面看看，欢迎和我争论，我的也是个人看法
引用回帖:
Originally posted by ydx19 at 2006-12-7 14:11:
楼上的您好!您说的我都明白,我的意思是在浸渍的时候,怎么能保证不发生离子交换呢,同样,在离子交换的时候,怎么能保证不发生浸渍呢?

浸渍只是我们采用的一种使目标组分负于载体上的手段。要保证浸渍的时候不发生离子交换，那就选择不具有离子交换能力的载体。
至于后面的说法，我觉得本身不是很准确。

仅个人意见，请指教
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6楼2006-12-07 14:48:43
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ydx19

铁杆木虫 (知名作家)
berlin(金币+0):这个问题，你是没有好好看书，论坛内，使用站内搜索（选择‘只搜索标题’）搜索“负载量”，看看搜索结果，然后下面回贴告诉我结果
引用回帖:
Originally posted by shshen at 2006-12-7 15:00:
浸渍法和离子交换我都做过，不过是用在MCM-41分子筛上的。MCM-41具有中孔孔道结构，用浸渍法和离子交换法都可以对MCM-41进行修饰，而两者的区别在于：浸渍法，溶液中的离子可以在孔道内和孔道外都进行吸附，也就是 ...

受益匪浅,再向您请教一个问题,用浸渍法制备催化剂的时候是不是需要负载多少前驱体在所配溶液中含有多少g的前驱体就行了(比如将硝酸镍负载在氧化铝上,硝酸镍的负载量是25%,假设经计算刚好是5g吧,那么我配溶液的时候只要使溶液中含有5g硝酸镍,那么理论上我就认为所制备的催化剂中硝酸镍的负载量是25 %),请问这种认识和做法对吗?只是看过文献, 没具体做过,想确认一下.
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8楼2006-12-07 15:17:08
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shijinwen

金虫 (小有名气)
引用回帖:
Originally posted by ydx19 at 2006-12-7 15:17:


受益匪浅,再向您请教一个问题,用浸渍法制备催化剂的时候是不是需要负载多少前驱体在所配溶液中含有多少g的前驱体就行了(比如将硝酸镍负载在氧化铝上,硝酸镍的负载量是25%,假设经计算刚好是5g吧,那么我配溶液的 ...

个人认为是这样的，呵呵
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9楼2006-12-07 15:37:55
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shshen

金虫 (正式写手)
恩，应该这样没错，但前提是蒸发溶剂，而不是过滤得到固体产物。
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旁观拍手笑疏狂疏又何妨狂又何妨
10楼2006-12-07 15:42:10
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