固體催化劑失活原因分析及保護與再生

范夏華

玉門油田煉化總廠催化車間，甘肅玉門 735200

固體催化劑對我們的工業有著較為重要的影響，而現在催化劑的失活已經造成工業在生產加工時效率的低下，嚴重影響了部分工業的增收，保護固體催化劑已經是迫在眉睫的問題了。因此，本文將對固體催化劑失活的原因進行分析與總結。

1 固體催化劑失活的原因

固體催化劑失活的原因是多樣化的，本文結合實際情況，對催化劑失活的現狀展開了調查，得出了以下幾種失活的方面：

1.1 由于毒素影響失活

固體催化劑失活很重要的一部分原因來自于毒素的侵害，毒素的侵入又分為暫時侵入和永久侵入以及間接侵入三種情況，本文將針對這3 種情況進行具體的分析：

1）毒素的暫時侵入

當固體催化劑在進行濃霧催化的過程中，會釋放出催化的活力，然而就在催化的過程中容易造成催化劑的原子被毒性破壞，從而讓毒素侵入催化劑的化學元素當中，造成催化劑失活，但是這樣的現在不是永久性的失活，可以采用較為穩妥的除毒辦法，除去催化劑中的毒素。

2）毒素的永久侵入

這種侵入類型是相當嚴重的，一旦被侵入進去很容易造成催化劑永久失活，導致無效反應。因為毒素很容易與催化的物質產生一種新的化學物質，這種化學物質容易變異，多種去除辦法都不能讓催化劑正常的使用。

3）間接性毒素侵入

由于有些催化劑在物質材料的構成上會有對某種化學反應有抵制作用，對某些反應又有促進等作用，這就形成了一種奇怪的現象，一方面抑制某一類工業化學品的生長，另一方面又會促進某一類工業化學品的生長，所以針對這種情況，只要是合理運用催化劑就很容易提高工業的生產效率。

1.2 催化物自身的結構所致

當外部因素談論完畢之后，我們需要分析催化物它本身內部有沒有失活的跡象反映。在催化劑的表面上其實是有一層沉淀物，這種沉淀物就是俗稱的結焦。這種沉淀物很容易在催化劑的表面結成污垢，導致催化劑無法正常的吸收物質進入表層的小孔內，這樣就容易導致催化劑失活。此外，由于這樣的情況發生，沉淀下來的物質容易造成催化劑表層的堵塞現象，這樣也可能給催化劑的使用帶來不便。根據以上毒物浸入相比，這種結焦和堵塞現象更能使催化劑失活，因為人們很容易把內部原因給忽略掉，以為失活只是外部原因而已，因此人們著重于除去外部的失活而忽視催化劑內部的調整。當然，這種現象也不是不可以解決的，只要采用合理的方式，其他的化學作用除去這一層焦，這個催化劑也就自然而然的恢復了活性。

或許在除焦的過程當中，人們會有新的發現，那就是當除去結焦之后，催化劑的活性會大大增強，或許是因為在除焦的過程當中，催化物質又發生了新的化學反應，產生了新的元素，因此，結焦的過程對于催化劑來說是利弊兼有。

1.3 溫度的變化造成失活影響

當催化劑進入一定的高溫環境時，容易造成催化劑的化學反應，可能會引起催化劑中的結構和性能發生化學改變，這樣的現象容易形成燒結，造成熱狀況下的失活，很有可能導致催化劑的孔變大，并且吸收的水蒸氣過多，容易形成發揮性物質，讓物質進行不斷地流失。實際上，這樣情況是對任何的固體催化劑都有影響的，但是他們也有差別，那就是隨著不同的溫度，發揮的物質也會過多或過少。

2 固體催化劑失活保護與再生

固體催化劑大部分失活的現象都可以讓人們運用外部的除去辦法讓固體催化劑恢復催化的功能。因此，在有的時候不僅需要靠內部的力量除去也需要靠外部的人為力量進行保護和再生。

2.1 進行催化劑裂化再生

這個方法主要是在結焦的工作上進行一定的化學物質成分的轉化，它的主要功能是可以在轉化的過程中形成碳和氫，并且增加水蒸氣的氧化，這樣加上熱度的燃燒容易產生大量的熱氣，來除去結碳，使固體催化劑功能再生。因而在準備的過程當中，人們需要進行大量的化學實驗，才能得到較為正確的數據，才能讓催化劑發生有效的轉化，而不致于產生揮發性物質。

2.2 通過控制催化劑的制備方法進行保護再生

在生產固體催化劑的時候，應該需要提高制備品的金屬含量以及金屬氧化物賦予催化劑的穩定性，因而這種方法的出現需要在催化劑中添入抗燒結載體或者是燒結復雜金屬氧化有益物，這樣才能在雙重的金屬催化的過程中，容易增強固體催化劑的穩定性，得到質量較高的固體催化劑。

2.3 添加有機成分去除毒素

在催化劑的制造過程當中，人為的為固體催化劑增加抗毒素等有效的化學物質，這樣可以讓催化劑產生對毒素的抗壓能力，從而讓催化劑有更強的催化能力，不容易被毒素給擊敗。當然，在添加有機物的同時，我們應該有選擇性的添加有機物，這樣既可以讓部分毒素侵入讓部分工業品快速生長，也可以增加工業產品的收入，提高催化劑的有效率。

2.4 保護固體催化物的內部結構

固體催化劑與我們的生活有著密不可分的關系，但是在我國人為的保護催化劑的過程當中，不能只注重于催化劑的外部保護，更加需要注重催化劑的內部構成。應該要及時清理固體催化物的結焦和堵塞小孔的清潔工作，另外還需要配合外部的保護進行內部的調解治理工作，從而有效的減少催化劑失活的幾率。讓催化劑能夠在內外部生效的過程中釋放出更加強烈的催化功能，讓固體工業品有著較為健康的增長，并使得工業用品得到大幅度的提高。

3 結論

固體催化劑對工業有著較為重要的影響，因為它不僅影響著工業成品的效率，而且會影響工業用品的質量，因此，它對人類有著較為重要的作用，工業用品的催化生產離不開催化劑。假如固體催化劑一旦失活，它就容易給工業生產帶來較為嚴重且不利的影響。固體催化劑的失活成為人類較為關心的問題。本文通過分析固體催化劑失活的一些因素，挖掘了它較為合理的保護再生的方法。而在今后，它失活之后還有什么辦法恢復活性又是值得人們探索的問題，所以探索固體催化劑的保護和再生已經成為今后需要更加關注的問題。

[1]徐敏，何滿潮，等.TiO2/ACF復合材料吸附-光催化降解甲醛的實驗研究,中國安全生產科學技術，2008，4.

[2]李振海，徐夢潔，等.摻氮TiO2-活性炭復合吸附材料的制備與性能.同濟大學學報(自然科學出版)，2010，12.

[3]宗璟，陳英文，等.基于酶和無機/金屬納米顆粒組裝的生物復合催化劑.化工學報，2006(8).