CN111050910A - 用于表面物质的受控涂覆以生成催化剂的气溶胶处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种生产催化剂的方法包含生成催化剂载体颗粒的气溶胶化的流；加热催化活性化合物前体以产生催化活性化合物前体蒸气；使所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流与所述催化活性化合物前体蒸气接触；和使所述催化活性化合物前体凝结到所述催化剂载体颗粒上以产生所述催化剂，所述催化剂包含沉积在所述催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物。所述方法可进一步包含气溶胶化催化剂载体前体混合物；在第一加热区中干燥所述气溶胶化的催化剂载体前体混合物以形成催化剂载体颗粒的气溶胶化的流；和使所述催化剂载体颗粒与催化活性化合物前体蒸气在第二加热区中接触以形成所述催化剂，所述催化剂包含沉积在催化剂载体颗粒的所述催化剂的表面上的所述催化活性化合物的层。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年8月17日提交的名称为“用于表面物质的受控涂覆以生成催化剂的气溶胶处理方法(AEROSOL PROCESSING METHOD FOR CONTROLLED COATING OFSURFACE SPECIES TO GENERATE CATALYSTS)”的美国临时专利申请第62/546,765号的优先权，所述美国临时专利申请的全部内容通过引用的方式并入本公开。
技术领域
本公开的实施例总体涉及催化材料的合成。
背景技术
近年来，对丙烯的需求急剧增加，以满足聚丙烯、环氧丙烷和丙烯酸不断增长的市场需求。目前，全球生产的丙烯(7400万吨/年)中大多数是主要生产乙烯的蒸汽裂化单元的副产物(57％)，或是主要生产汽油的流化催化裂化(FCC)单元的副产物(30％)。这些工艺无法充分响应丙烯需求的快速增长。
残油液是在去除组分的情况下来自石脑油裂化过程或气体裂化过程的残余物C4料流(C4料流通常含有正丁烷、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯和1,3-丁二烯作为其主要组分，并且任选地含有一些异丁烷，并且所述主要组分一起形成C4料流的高达99％或更多。具体地，残油液-2是从C4残油液料流中分离1,3-丁二烯和异丁烯后获得的C4残余物，并且主要由顺-或反-2-丁烯、1-丁烯和正丁烷组成。类似地，残油液-3是从C4残油液料流中分离1,3-丁二烯、异丁烯和1-丁烯后获得的C4残余物，并且主要由顺-或反-2-丁烯、正丁烷和未分离的1-丁烯组成。为了增加可获得的丙烯供应，期望利用残油液-2和残油液-3料流转化为丙烯。
用于将残油液-2和残油液-3料流转化为丙烯的复分解催化剂的研发依赖于用于将金属氧化物浸渍到先前合成的载体材料中的湿式浸渍，或依赖于将金属氧化物包括到形成为催化剂载体材料的预混合物中。然而，湿式浸渍或将金属氧化物包括到催化剂预混物中受到限制，因为大部分金属氧化物结合在催化剂载体材料的内部部分中，并且复分解反应的反应物很可能较难接近所述大部分金属氧化物。另外，对所得复分解催化剂的性质的控制受到限制。
发明内容
因此，存在对合成催化剂的改进方法的持续需求。本公开的实施例涉及通过气溶胶处理以将催化活性化合物沉积在催化剂载体颗粒的表面上来合成催化剂的方法，其中气体和蒸气可接近所述表面。
根据一些实施例，一种生产催化剂的方法可包括生成催化剂载体颗粒的气溶胶化的流；使催化活性化合物前体蒸发以产生催化活性化合物前体蒸气；使催化剂载体颗粒的气溶胶化的流与催化活性化合物前体蒸气接触；和使催化活性化合物前体凝结以产生催化剂，所述催化剂可包括沉积在催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物。
根据其它实施例，一种生产催化剂的方法可包括气溶胶化包含催化剂载体前体和稀释剂的催化剂载体前体混合物，以产生气溶胶化的催化剂载体前体混合物；将气溶胶化的催化剂载体前体混合物传送到第一加热区；和在第一加热区中干燥气溶胶化的催化剂载体前体混合物，以形成多个气溶胶化的催化剂载体颗粒。所述方法可进一步包括将多个气溶胶化的催化剂载体颗粒传送到第一加热区下游的第二加热区；使多个气溶胶化的催化剂载体颗粒在第二加热区中与催化活性化合物前体蒸气接触；和使催化活性化合物前体蒸气凝结以产生催化剂，所述催化剂包含沉积在催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物。
根据另外的其它实施例，公开一种催化剂，所述催化剂可通过一种工艺来制备，所述工艺可包括以下步骤：生成催化剂载体颗粒的气溶胶化的流；使催化活性化合物前体蒸发以产生催化活性化合物前体蒸气；使催化剂载体颗粒的气溶胶化的流与催化活性化合物前体蒸气接触；和使催化活性化合物前体凝结以产生催化剂，所述催化剂包含沉积在催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物。
根据另外的其它实施例，一种催化剂可包括多个催化剂载体颗粒和沉积到多个催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物，所述催化剂载体颗粒包含二氧化硅、氧化铝或二氧化硅和氧化铝。气体和蒸气可接近多个催化剂载体颗粒的表面，并且催化活性化合物可包括钨。可将催化活性化合物沉积在气体和蒸气可接近的催化剂载体颗粒表面的1％至50％上。
在另外的其它实施例中，一种用于生产催化剂的系统可包括气溶胶化单元、在气溶胶化单元下游的第一加热区，和在第一加热区下游的第二加热区。第二加热区可包含被配置为将催化活性化合物前体引入第二混合区的入口。气溶胶化的催化剂载体前体混合物可被配置为通过气溶胶化单元气溶胶化，并且可流动通过第一加热区，并且然后流动通过第二加热区。
所描述的实施例的附加特征和优点将在下面的具体实施方式中予以阐述，并且部分地从所述描述中对本领域技术人员而言将变得显而易见，或通过实践所描述的实施例(包括下面的具体实施方式、权利要求书以及附图)而被认识。
附图说明
当结合以下附图阅读时，可最好地理解对本公开的具体实施例的以下详细描述，其中相似的结构用相似的附图标记指示，并且其中：
图1示意性地描绘根据本公开的一个或多个实施例的气溶胶处理系统；
图2示意性地描绘根据本公开的一个或多个实施例的另一气溶胶处理系统；
图3示意性地描绘根据本公开的一个或多个实施例的又一气溶胶处理系统；
图4示意性地描绘根据本公开的一个或多个实施例的又一气溶胶处理系统；
图5示意性地描绘根据本公开的一个或多个实施例的又一气溶胶处理系统；
图6是根据本公开的一个或多个实施例的图5的气溶胶处理系统的反应管的横截面；
图7是根据本公开的一个或多个实施例的示出通过图1的工艺制得的复分解催化剂的XRD谱的X射线衍射(XRD)图；
图8是根据本公开的一个或多个实施例的示出，与通过常规湿式浸渍工艺制得的复分解催化剂的XRD谱相比，通过图1的工艺制得的复分解催化剂的XRD谱的XRD图；并且
图9是根据本公开的一个或多个实施例的与通过常规湿式浸渍工艺制得的复分解催化剂的SAXS光谱相比，通过图1的工艺制得的复分解催化剂的方位角平均的小角X射线散射(SAXS)光谱。
出于描述图1-5的简化示意图示和描述的目的，不包括可采用并且对于某些化学处理操作领域的普通技术人员公知的众多阀、温度传感器、电子控制器等。进一步地，未描绘通常包括在典型化学处理操作中的随附组件、运载气体供应系统、泵、压缩机、炉或其它子系统。应当理解，这些组件在所公开的本发明实施例的精神和范围内。然而，可将操作组件(如本公开中描述的那些操作组件)添加到本公开中描述的实施例中。
附图中的箭头是指工艺料流。然而，箭头可等效地指代可用于在两个或更多个系统组件之间传输工艺料流的传输管线。另外，连接到系统组件的箭头可限定每个给定系统组件中的入口或出口。箭头方向通常对应于容纳在由箭头标示的物理传输管线内的料流的材料的主要移动方向。此外，不连接两个或更多个系统组件的箭头可标示离开所描绘系统的产物料流或进入所描绘系统的系统入口料流。产物料流可在伴随化学处理系统中进一步处理或可商品化为最终产品。
另外，附图中的箭头可示意性地描绘将料流从一个系统组件运送到另一个系统组件的工艺步骤。举例来说，从一个系统组件指向另一个系统组件的箭头可表示将系统组件流出物“传送”到另一个系统组件，这可包括工艺料流的内容物“离开”一个系统组件或从一个系统组件中“去除”，以及将所述产物料流的内容物“引入”到另一个系统组件。
应当理解，当在图1-5的示意流程图中两条或更多条管线相交时，两股或更多股工艺料流“混合”或“组合”。混合或组合还可包括通过将两股料流直接引入到如容器、气溶胶化装置、加热区、炉或其它系统组件的类似的系统组件中来进行混合。举例来说，应当理解，当两股料流被描绘为在进入系统组件之前直接组合时，可等效地将料流引入到系统组件中并且可在系统组件中进行混合。
现在将更详细地参考各个实施例，在附图中示出了其中一些实施例。只要有可能，在所有附图中将使用相同的附图标记指代相同或类似的部件。
具体实施方式
本公开的实施例涉及催化剂，和通过气溶胶处理以将催化活性化合物沉积在气体和蒸气可接近的催化剂载体颗粒的表面上来合成催化剂的方法。在实施例中，形成催化剂的方法包含生成催化剂载体颗粒的气溶胶化的流；使催化活性化合物前体气化以产生催化活性化合物前体蒸气；使催化剂载体颗粒的气溶胶化的流与催化活性化合物前体蒸气接触；和使催化活性化合物前体蒸气凝结以产生催化剂，所述催化剂包含沉积在催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物。
本公开中描述的生产催化剂的方法允许连续合成具有沉积在催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物的催化剂。通过将催化活性化合物沉积在气体和蒸气可接近的催化剂载体颗粒的表面上，催化活性化合物可被反应物接近，而不是掩埋或部分掩埋在催化剂载体材料的内部中并且不可被反应物接近。通过本公开中描述的气溶胶处理方法沉积在催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物是高度活性的。通过所公开的方法形成的催化剂提供的性能等同于具有较高催化活性化合物负载量的现有技术的催化剂。在一些实例中，通过本公开中描述的气溶胶处理方法合成的催化剂的催化活性化合物的量小于常规制备的催化剂的催化活性化合物的50％，或甚至小于25％。通过本公开的气溶胶处理方法合成的催化剂提供的催化活性等于或优于常规制备的催化剂的催化活性性能。
如本公开中所使用的，“催化剂”是指包含催化剂载体颗粒和至少一种催化活性化合物的固体微粒。
如在本公开中所使用的，“催化活性化合物”是指增加特定化学反应的速率的任何物质。本公开中所描述的催化剂可用于促进各种反应，如但不限于异构化、复分解、裂化、氢化、脱金属化、脱硫、脱氮、其它反应或这些的组合。
如本公开中所使用的，“催化活性”是指催化剂增加反应的反应速率的程度。与具有较小催化活性的催化剂相比，催化剂的较大催化活性增加了反应的反应速率。
通过气溶胶处理系统和方法合成的催化剂通常包含催化剂载体颗粒，所述催化剂载体颗粒具有沉积在催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物。催化剂载体颗粒可包括二氧化硅、氧化铝或二氧化硅和氧化铝的组合。
催化活性化合物可以是金属、金属氧化物、其它催化活性化合物或这些的组合。在一些实施例中，催化活性化合物可以是金属，如铂、金、钯、铑、铱、铬、其它金属或这些的组合。替代地，催化活性化合物可包括金属氧化物，如来自IUPAC周期表第6-10族的金属的一种或多于一种氧化物。在一些实施例中，金属氧化物可包括钼、铼、钨、锰、钛、铈或这些的任何组合的至少一种氧化物。在一些实施例中，金属氧化物可以是氧化钨。沉积在催化剂载体表面上的催化活性化合物的形态、类型和量可确定催化剂的催化活性。在合成具有金属氧化物作为沉积在催化剂载体颗粒表面上的催化活性化合物的异构化催化剂、复分解催化剂或异构化和复分解催化剂的背景下描述以下方法和系统。然而，应当理解，方法和系统可用于合成其它类型的催化剂。
根据本公开的至少一个实施例的合成具有沉积在催化剂载体表面上的催化活性化合物的催化剂的方法包括生成催化剂载体颗粒的气溶胶化的流；使催化活性化合物前体气化或蒸发以产生催化活性化合物前体蒸气；使催化剂载体颗粒的气溶胶化的流与催化活性化合物前体蒸气接触；和使催化活性化合物前体蒸气凝结以产生催化剂，所述催化剂包含沉积在催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物。在一些实施例中，催化活性化合物前体蒸气可直接凝结到催化剂载体颗粒的表面上。将催化活性化合物前体蒸气直接沉积到催化剂载体颗粒的表面上可包括催化活性化合物前体蒸气在催化剂载体颗粒的表面上的异相成核。另外，在一些实施例中，催化活性化合物可凝结到先前沉积在催化剂载体颗粒上的催化活性化合物上，如果蒸气优先沉积到(或迁移到)先前沉积的催化活性材料上，则其可使另外沉积的催化活性化合物在催化剂载体颗粒的表面上生长成小簇/颗粒。替代地，在一些实施例中，催化活性化合物前体蒸气可凝结到其自身上(均相成核)以产生催化活性化合物的簇或颗粒，然后所述簇或颗粒可扩散到催化剂载体颗粒并沉积到催化剂载体颗粒的表面上。可通过以下来生成催化剂载体颗粒的气溶胶化的流：将催化剂载体前体混合物气溶胶化，并且使气溶胶化的催化剂载体前体混合物干燥、反应或干燥并反应以形成催化剂载体颗粒。气溶胶处理方法可以是由催化剂载体前体和催化活性化合物前体连续生产催化剂的连续工艺。
参照图1，描绘了用于合成催化剂101的气溶胶处理系统100，所述催化剂101包含沉积在催化剂载体的表面上的催化活性化合物。如图1所示，气溶胶处理系统100包括用于混合至少催化剂载体前体104和稀释剂106以形成催化剂载体前体混合物108的容器102。气溶胶处理系统100进一步包括气溶胶化单元110、在气溶胶化单元110下游的第一加热区120，和在第一加热区120下游的第二加热区130。将催化剂载体前体混合物108传送到气溶胶化单元110。气溶胶化单元110将催化剂载体前体混合物108气溶胶化成催化剂载体前体混合物的多个液滴，所述催化剂载体前体混合物的多个液滴在本公开中称为气溶胶化的催化剂载体前体混合物109。引入到气溶胶化单元110中的运载气体112将气溶胶化的催化剂载体前体混合物109从气溶胶化单元110输送出并通过第一加热区120，在所述第一加热区120中，使气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴干燥、反应，或使所述液滴干燥和反应两者，以形成气溶胶化在气溶胶113中的多个固体催化剂载体颗粒114，所述气溶胶113包含运载气体112和催化剂载体颗粒114。
包含运载气体112和催化剂载体颗粒114的气溶胶113进入并通过第二加热区130。第二加热区130可包括催化活性化合物前体134的源132。来自第二加热区130的热量使源132中的催化活性化合物前体134气化，以形成催化活性化合物前体蒸气136。催化活性化合物前体蒸气136可接触气溶胶113中的多个催化剂载体颗粒114，并且可凝结在催化剂载体颗粒114的表面上以形成催化剂101。一旦凝结到催化剂载体颗粒114上，催化活性化合物就可经历表面扩散，其中催化活性化合物的原子、分子或两者可在催化剂载体颗粒114的表面上迁移，直到原子、分子或两者达到有利的能态。在一些实施例中，催化活性化合物前体蒸气136可均相成核以形成催化活性化合物簇或颗粒，然后所述催化活性化合物簇或颗粒可接触多个催化剂载体颗粒114并沉积在催化剂载体颗粒114的表面上以形成催化剂101。在一些实施例中，催化活性化合物簇或颗粒可具有至多20纳米(nm)的粒度。在一些实施例中，气溶胶处理系统100可包括用于将催化剂101与运载气体112分离并收集催化剂101的分离器140。
催化剂载体前体104可包括二氧化硅前体、氧化铝前体或这些的组合。催化剂载体前体104中的二氧化硅前体的实例可包括但不限于热解二氧化硅、胶态二氧化硅、硅烷(SiH4)、四氯化硅、原硅酸四乙酯(TEOS)或这些的组合。在一些实施例中，二氧化硅前体可包括热解二氧化硅。在实施例中，催化剂载体前体104可包括多种前体材料，例如二氧化硅前体和氧化铝前体的组合。在一些实施例中，在将催化剂载体前体104与稀释剂106组合以制得催化剂载体前体混合物108之前，催化剂载体前体104可包含按催化剂载体前体104的总重量计0.1重量％(wt.％)至99.9wt.％的二氧化硅前体。在实施例中，在将催化剂载体前体104与稀释剂106组合以制得催化剂载体前体混合物108之前，催化剂载体前体104可包括按催化剂载体前体104的总重量计0.1wt.％至95wt.％、0.1至90wt.％、0.1wt.％至75wt.％、0.1wt.％至50wt.％、0.1wt.％至25wt.％、0.1wt.％至10wt.％、10wt.％至99.9wt.％、10wt.％至95wt.％、10wt.％至90wt.％、10wt.％至75wt.％、10wt.％至50wt.％、10wt.％至25wt.％、25wt.％至99.9wt.％、25wt.％至95wt.％、25wt.％至90wt.％、25wt.％至75wt.％、25wt.％至50wt.％、50wt.％至99.9wt.％、50wt.％至95wt.％、50wt.％至90wt.％、50wt.％至75wt.％、75wt.％至99.9wt.％、75wt.％至95wt.％、75wt.％至90wt.％或90wt.％至99.9wt.％的二氧化硅前体。
氧化铝前体的实例可包括但不限于硝酸铝(Al(NO3)3)、热解氧化铝、铝盐(如AlCl3、AlPO4或Al2(SO4)3)及其水合物、其它氧化铝前体，或这些的组合。在一些实施例中，氧化铝前体可包含硝酸铝(Al(NO3)3)。在一些实施例中，在将催化剂载体前体104与稀释剂106组合以制得催化剂载体前体混合物108之前，催化剂载体前体104可包括按催化剂载体前体104的总重量计0.0wt.％至99.8wt.％的氧化铝前体。在其它实例中，在将催化剂载体前体104与稀释剂106组合以制得催化剂载体前体混合物108之前，催化剂载体前体104可包括按催化剂载体前体104的总重量计0.0wt.％至95wt.％、0.0至90wt.％、0.0wt.％至75wt.％、0.0wt.％至50wt.％、0.0wt.％至25wt.％、0.0wt.％至10wt.％、0.1wt.％至99.8wt.％、0.1wt.％至95wt.％、0.1wt.％至90wt.％、0.1wt.％至75wt.％、0.1wt.％至50wt.％、0.1wt.％至25wt.％、10wt.％至99.8wt.％、10wt.％至95wt.％、10wt.％至90wt.％、10wt.％至75wt.％、10wt.％至50wt.％、25wt.％至99.8wt.％、25wt.％至95wt.％、25wt.％至90wt.％、50wt.％至99.8wt.％、50wt.％至95wt.％、50wt.％至90wt.％、75wt.％至99.8wt.％或75wt.％至95wt.％的氧化铝前体。
在一些实施例中，催化剂载体前体混合物108可任选地包括一种或多种掺杂剂。催化剂载体前体混合物108可包括掺杂剂，以改变由催化剂载体前体混合物108形成的催化剂载体颗粒114的一种或多于一种特性或性质。掺杂剂的实例可包括但不限于二氧化钛、铼氧化物(rhenia)、磷酸盐或这些的组合。另外，掺杂剂可在催化剂载体前体混合物108中包括惰性成分、牺牲成分或两者。惰性和牺牲成分的非限制性实例可包括聚苯乙烯胶乳、其它聚合物或聚合物的组合。当加热到高温时，聚苯乙烯胶乳会燃烧掉，从而留下聚苯乙烯胶乳先前所在的孔隙。这些惰性和牺牲成分可用于修改催化剂载体颗粒114的表面积。与使用后合成添加工艺(例如涂层工艺)将一种或多种掺杂剂化合物施加到催化剂101相比，通过气溶胶处理的催化剂101的合成允许在催化剂载体颗粒114的初始合成期间包括掺杂剂。在实施例中，可将一种或多于一种掺杂剂包括在催化剂载体前体混合物108中，使得在气溶胶处理期间将掺杂剂(一种或多种)如此包括在催化剂载体颗粒114中并分布在整个催化剂载体颗粒114中。
稀释剂106可以是水、有机溶剂，或水和至少一种有机溶剂的组合。实例有机溶剂可包括甲醇、乙醇、丙酮或溶剂的组合。在一些实施例中，稀释剂106可以是水，使得催化剂载体前体混合物108是水性催化剂载体前体混合物。在其它实施例中，稀释剂106可包括水和至少一种有机溶剂的组合。在一些实施例中，催化剂载体前体混合物108可不存在表面活性剂。在催化剂载体前体混合物108中包括表面活性剂可需要附加的煅烧步骤来制备催化剂101。在一些情况下，催化剂载体前体混合物108中表面活性剂的存在可在催化剂101上产生不期望的残余物，所述残余物可降低催化剂101的性能和/或有毒或对健康有害。可将催化剂载体前体混合物108形成为催化剂载体前体104在稀释剂106中的溶液、悬浮液或两者。举例来说，在热解催化剂载体前体(如热解二氧化硅前体或热解氧化铝前体)或胶态前体的情况下，形成催化剂载体前体混合物108的悬浮液。替代地，对于包含金属盐的催化剂载体前体104，催化剂载体前体混合物108可以是催化剂载体前体104在稀释剂106中的溶液。在一些实施例中，催化剂载体前体104可包括热解二氧化硅前体或热解氧化铝前体和金属盐，使得催化剂载体前体混合物108包含热解组分在溶液中的悬浮液，所述溶液包含溶解在稀释剂106中的金属盐。
催化剂载体前体混合物108可具有足够量的催化剂载体前体104，使得在第一加热区120中在停留时间期间，将稀释剂去除，以由催化剂载体前体混合物108的液滴形成固体催化剂载体颗粒114。在实施例中，催化剂载体前体混合物108可具有按催化剂载体前体混合物108的总重量计1wt.％至20wt.％的催化剂载体前体104。根据其它实施例，催化剂载体前体混合物108可包含按催化剂载体前体混合物108的总重量计1wt.％至16wt.％、1wt.％至12wt.％、1wt.％至8wt.％、1wt.％至4wt.％、4wt.％至20wt.％、4wt.％至16wt.％、4wt.％至12wt.％、4wt.％至8wt.％、8wt.％至20wt.％、8wt.％至16wt.％、8wt.％至12wt.％、12wt.％至20wt.％、12wt.％至16wt.％或16wt.％至20wt.％的催化剂载体前体104。在一些实施例中，在将催化剂载体前体混合物108气溶胶化之前，可将一种或多种掺杂剂与催化剂载体前体混合物108混合。
可将催化剂载体前体混合物108气溶胶化以形成气溶胶化的催化剂载体前体混合物109，所述气溶胶化的催化剂载体前体混合物109包含分散在运载气体112中的催化剂载体前体混合物108的多个液滴。如图1所示，可将催化剂载体前体混合物108在气溶胶化单元110中气溶胶化，以形成气溶胶化的催化剂载体前体混合物109。设想了各种气溶胶化单元110，只要它们生成液滴的液体喷雾即可。气溶胶化单元110的实例可包括但不限于超声换能器、喷嘴、其它气溶胶化装置或这些的组合。在一些实施例中，超声换能器可用于生成气溶胶化的催化剂载体前体混合物109。超声换能器可容易地扩展和高度可控。
气溶胶化单元110的类型和气溶胶化单元110的规格可通过影响气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的平均液滴尺寸来影响催化剂载体颗粒114的粒度。举例来说，被配置为产生较小尺寸的液滴的气溶胶化单元110通常将导致通过气溶胶处理方法产生的催化剂载体颗粒114较小。气溶胶化单元110的类型、规格或两者也可通过增加气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的湍流(这可使一些液滴碰撞并组合成较大的液滴)来影响催化剂载体颗粒114的粒度。在一些实施例中，气溶胶化单元110可能够产生具有以下液滴尺寸的催化剂载体前体混合物108的液滴：0.1μm至100μm、0.1μm至20μm、0.5μm至100μm或0.5μm至20μm。
如先前所讨论的，将运载气体112引入气溶胶化单元110。将气溶胶化的催化剂载体前体混合物109在运载气体112中气溶胶化，然后所述运载气体112将气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴运送通过加热区，如第一加热区120和第二加热区130。在一些实施例中，运载气体112是空气。替代地，在其它实施例中，运载气体112可包括氮气、氩气、氦气或这些气体的组合中的至少一种。在另外的实施例中，运载气体112可包括混合物，所述混合物含有用于形成催化剂载体颗粒114的反应物或掺杂剂。举例来说，运载气体112可包括硅烷(SiH4)。对于运载气体112，选择非反应性气体或反应性气体或两者的组合取决于所利用的催化剂载体前体104和催化剂101的期望性质。
在一些实施例中，合成催化剂的方法可包括在将催化剂载体前体混合物108气溶胶化的同时将掺杂剂料流气溶胶化，以形成包含气溶胶化的催化剂载体前体混合物109和气溶胶化的掺杂剂的气溶胶。
参照图1，将气溶胶化的催化剂载体前体混合物109至少传送到并通过第一加热区120和在第一加热区120下游的第二加热区130，以形成催化剂101。合成催化剂101的方法包括在第一加热区120中干燥气溶胶化的催化剂载体前体混合物109，使气溶胶化的催化剂载体前体混合物109反应，或使气溶胶化的催化剂载体前体混合物109干燥和反应两者，以形成多个催化剂载体颗粒114。将气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴传送到第一加热区120，其中来自第一加热区120的热量将气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴干燥，以形成多个催化剂载体颗粒114。在一些实施例中，第一加热区120可以是第一炉的区域，并且运载气体112可将气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴输送通过第一炉的区域。替代地，第一加热区120可包含设置在第一炉内的反应管的第一区段，并且运载气体112可将气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴输送通过反应管。在具有反应管的这些实施例中，可将来自炉的热量传递到反应管，通过反应管的壁传导，并且然后传递到流动通过反应管的气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴。
除了将气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴干燥之外，第一加热区120还可在由于干燥气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴而形成的催化剂载体颗粒114内引发结晶性的行成。应注意，在引发结晶化之前，不需要将气溶胶化的催化剂载体前体混合物109完全干燥。在气溶胶化的催化剂载体前体混合物109通过第一加热区120时，气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴开始干燥，并且催化剂载体前体104在液滴中的每个中变得更加浓缩。随后，随着进一步加热液滴，干燥或部分干燥的催化剂载体前体104可反应以形成非晶结构、结晶结构或非晶结构和结晶结构的组合，这取决于催化剂载体前体的化学性质。
在替代实施例中，可将一种或多种反应性气体引入第一加热区120，并且所述反应性气体可在第一加热区120中在高温下分解，在第一加热区120中反应并成核以形成多个催化剂载体颗粒114。举例来说，可将反应性气体(如但不限于SiH4)引入第一加热区120。SiH4可在第一加热区120中热分解以产生硅原子(Si)和氢分子(H2)。在第一加热区120中存在氧气(O2)的情况下，硅(Si)可与氧气(O2)反应以产生SiO2。此SiO2可在第一加热区120中成核以产生SiO2颗粒。通过SiH2的继续分解，Si与O2的反应以产生SiO2，和SiO2凝结到SiO2颗粒上以产生多个催化剂载体颗粒114，SiO2颗粒的尺寸可增大。
在另外的其它实施例中，可将反应性气体引入第一加热区120，并且所述反应性气体可在第一加热区120中分解，以将二次材料沉积到催化剂载体颗粒114的表面上。举例来说，可将SiH4引入第一加热区120，所述SiH4可分解成Si和H2，并且与O2反应以形成SiO2。在这些实例中，SiO2可在由气溶胶化的催化剂载体前体混合物109形成的催化剂载体颗粒114的外表面上凝结。在一些实施例中，由SiH4的分解形成的SiO2可在第一加热区120中凝结到气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴上，以将SiO2包括在催化剂载体颗粒114中。尽管在SiH4的背景下进行了描述，但是可预期其它反应性气体。
在实施例中，可将第一加热区120维持在一定温度下，所述温度足以使来自气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴的稀释剂106蒸发、反应或分解，以形成多个固体催化剂载体颗粒114。在实施例中，可将第一加热区120维持在200℃至1500℃的第一温度下。在其它实施例中，可将第一加热区维持在以下温度下：200℃至1450℃、200℃至1400℃、200℃至1300℃、500℃至1500℃、500℃至1450℃、500℃至1400℃、500℃至1300℃、600℃至1500℃、600℃至1450℃、600℃至1400℃、600℃至1300℃、1000℃至1500℃、1000℃至1450℃、1000℃至1400℃、1000℃至1300℃、1300℃至1500℃、1300℃至1450℃、1300℃至1400℃或1400℃至1500℃。在另外的实施例中，为了仅干燥气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴，可将第一加热区120加热到200℃至800℃的温度。如果第一加热区120中的温度过高，则气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴可迅速干燥，以形成催化剂载体前体104的壳结构而不是固体催化剂载体颗粒114。与固体催化剂载体颗粒114相比，催化剂载体壳在下游处理、使用或两者期间不能够承受施予在催化剂101上的应力和压力。
在一些实施例中，第一加热区120可包含多个温度区。温度区中的每个可在不同的温度下操作。举例来说，在200℃至800℃的温度下操作的第一温度区可用于至少部分地干燥或完全干燥气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴，并且在800℃至1500℃的温度下操作的第二温度区可用于使催化剂载体前体104反应，使催化剂载体前体104结晶，或使催化剂载体前体104反应和结晶两者，以形成催化剂载体颗粒114。在实施例中，第一加热区120可在环境压力下操作。
气溶胶化的催化剂载体前体混合物109在第一加热区120中的停留时间可足以产生完全干燥和反应的催化剂载体颗粒114。在一些实施例中，气溶胶化的催化剂载体前体混合物109在第一加热区120中的停留时间可为0.1秒至9秒。在其它实施例中，气溶胶化的催化剂载体前体混合物109在第一加热区120中的停留时间可为0.1秒至8秒、0.1秒至6秒、0.1秒至4秒、0.5秒至9秒、0.5秒至8秒、0.5秒至6秒、0.5秒至4秒、1秒至9秒、1秒至8秒、1秒至6秒、1秒至4秒、2秒至9秒、2秒至8秒、2秒至6秒或2秒至4秒。如果停留时间的持续时间不足，则气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴可能无法充分干燥并且可能未反应，从而不会形成催化剂载体颗粒114。相反地，如果停留时间过长，则会浪费能量，并且催化剂载体颗粒114可损失于炉壁或由于与其它催化剂载体颗粒114的碰撞而尺寸过大。另外，如通过过多地减少停留时间、过多地增加第一加热区120中的温度，或两者来过快地干燥气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴可产生可在进一步的处理下塌陷的催化剂载体壳而不是固体催化剂颗粒114，如先前所描述的。
气溶胶化的催化剂载体前体混合物109进入和通过第一加热区120的进料速率可由运载气体112的流速确定。一般来说，运载气体112的流速越快，气溶胶化的催化剂载体前体混合物109进入第一加热区120的进料速率就越高。运载气体112的流速也可影响气溶胶化的催化剂载体前体混合物109在第一加热区120中的停留时间。增加运载气体112的流速可减少停留时间。相反地，降低运载气体112的流速可增加停留时间。在实施例中，运载气体112的流速可足以维持气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴的气溶胶化和流化的流通过第一加热区120，但不至于使气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的停留时间不足以完全形成催化剂载体颗粒114。在一些实施例中，运载气体112的流速可足以实现气溶胶化的催化剂载体颗粒114在第一加热区120和第二加热区130中的停留时间为0.1秒至10秒、0.1秒至9秒、0.1秒至8秒、0.1秒至6秒、0.1秒至4秒、0.5秒至10秒、0.5秒至9秒、0.5秒至8秒、0.5秒至6秒、0.5秒至4秒、1秒至10秒、1秒至9秒、1秒至8秒、1秒至6秒、1秒至4秒、2秒至10秒、2秒至9秒、2秒至8秒、2秒至6秒或2秒至4秒。对于其中气溶胶化单元包含一个或多个超声换能器的实施例，运载气体112的流速可以是每个换能器1.25升/分钟(L/min)至3.75L/min。替代地，运载气体112的流速可大于3.75L/min或小于1.25L/min，这取决于气溶胶处理系统100的设备(即，第一加热区120、第二加热区130、气溶胶化单元110等)的尺寸。
再次参照图1，一旦形成了催化剂载体颗粒114，气溶胶113就可包含运载气体112和催化剂载体颗粒114。然后可将气溶胶113传送到第二加热区130，在所述第二加热区130中，可将催化活性化合物沉积到多个催化剂载体颗粒114的表面上。第二加热区130可与第一加热区120串联，这意味着第二加热区130定位在第一加热区120的下游。可通过运载气体112将催化剂载体颗粒114传送到并通过第二加热区130。在一些实施例中，第二加热区130可以是第二炉，更具体地，是第二炉中的区域。替代地，第二加热区130可包含第一炉的与第一加热区120分开的另一区域。在一些实施例中，第二加热区120可以是反应管的第二区段，所述第二区段延伸通过第二炉或第一炉的另一区域。在第二加热区130中，可使催化剂载体颗粒114与催化活性化合物前体蒸气136接触。尽管在本公开中将气溶胶处理系统100和方法描述为至少具有第一加热区120和第二加热区130，但是可预期的是，气溶胶处理系统100可具有多于两个加热区。另外，可预期的是，第一加热区120、第二加热区130或两者可包括可在不同温度下独立地控制的多个温度区域。
如图1所示，在一些实施例中，第二加热区130可包括催化活性化合物前体蒸气136的源132。在图1所示的实施例中，催化活性化合物前体蒸气136的源132可包括容纳催化活性化合物前体的坩埚或其它敞开式容器。来自第二加热区130的热量可传递到源132和容纳在源132内的催化活性化合物前体。来自第二加热区130的热量可使催化活性化合物前体气化以形成催化活性化合物前体蒸气136。替代地，在一些实施例中，可将催化活性化合物前体蒸气136的源132独立于第二加热区130加热。举例来说，源132可包括可独立于第二加热区130控制的补充热源。催化活性化合物前体可例如通过蒸发、升华、反应/分解、熔融或这些的组合转变/气化成气相。催化活性化合物前体蒸气136可分布在整个第二加热区130中。在实施例中，可将包含催化活性化合物前体的催化活性化合物前体料流134连续地引入源132，以在第二加热区130中维持催化活性化合物前体蒸气136的连续生成。
催化活性化合物前体134可包含金属、金属盐、金属酸盐(例如金属氧化物)、其它催化活性化合物前体，或这些的组合。催化活性化合物前体134可以是可气化以产生催化活性化合物前体蒸气136的任何金属或金属氧化物。替代地，催化活性化合物前体134可以是可溶解在稀释剂中并且雾化或气溶胶化的金属盐。在一些实施例中，催化活性化合物前体134可包括金属，如铂、金、钯、铑、铱、铬、其它金属或这些的组合。替代地，催化活性化合物前体134可包括金属酸盐前体，例如含氧金属酸盐前体。金属酸盐前体的金属可包括来自IUPAC周期表第6-10族的一种或多于一种金属。在一些实施例中，金属酸盐前体的金属可包括钼、铼、钨、锰、钛、铈或这些的任何组合中的至少一种。在一些实施例中，金属酸盐前体可以是钨酸盐或氧化钨，如氧化钨(IV)、氧化钨(VI)、其它氧化钨，或氧化钨的组合。钨酸盐的实例可包括但不限于偏钨酸铵((NH4)6H2W12O40)、钨酸、磷钨酸、钨酸钠、其它钨酸盐前体，或这些的组合。在一些实施例中，催化活性化合物前体134可包括在150℃至1500℃的温度下气化或分解成含有钨的蒸气的含钨化合物。在一些实施例中，催化活性化合物前体134可包括以下中的至少一种：钨金属、氧化钨(IV)、氧化钨(VI)、钨酸、钨磷酸、偏钨酸铵、氯氧化钨、六氯化钨、其它含钨化合物，或这些的组合。
可将催化活性化合物前体连续地引入第二加热区130中的催化活性化合物前体蒸气136的源132。可将第二加热区130维持在足以气化催化活性化合物前体以在第二加热区130内生成催化活性化合物前体蒸气136的温度下。在一些实施例中，可将第二加热区130的温度维持在足以在第二加热区130中维持催化活性化合物前体蒸气136的稳态的温度下。在一些实施例中，可将第二加热区130维持在50℃至2000℃的温度下，使得第二加热区130中的催化活性化合物前体蒸气136的温度为50℃至2000℃。举例来说，在一些实施例中，可将第二加热区130维持在以下温度下：50℃至1700℃、50℃至1450℃、300℃至2000℃、300℃至1700℃、300℃至1450℃、600℃至2000℃、600℃至1700℃或600℃至1450℃。在其它实施例中，可将第二加热区130维持在以下温度下：600℃至1400℃、600℃至1350℃、600℃至1300℃、600℃至1200℃、600℃至1100℃、800℃至1450℃、800℃至1400℃、800℃至1350℃、800℃至1300℃、800℃至1200℃、800℃至1100℃、1000℃至1450℃、1000℃至1400℃、1000℃至1350℃、1000℃至1300℃、1000℃至1200℃、1100℃至1450℃或1200℃至1450℃。在实施例中，可控制第二加热区130的温度以控制催化活性化合物前体134的气化速率。
在一些实施例中，第二加热区130可在环境压力下操作。替代地，第二加热区130也可在正压力或真空下操作。可通过控制第二加热区130的温度、催化活性化合物前体蒸气136的源132，或两者来控制第二加热区130中的催化活性化合物前体蒸气136的蒸气压。也可通过控制运载气体112通过第二加热区130的流速来控制催化活性化合物前体蒸气136的蒸气压。因此，气溶胶处理方法可不需要通过在第二加热区130中施加部分真空来将催化活性化合物前体136的蒸气压长时间维持在高水平。
在实施例中，催化剂载体颗粒114在第二加热区130中的停留时间可足以维持催化活性化合物前体蒸气136在第二加热区130中成为气相的稳态气化。举例来说，在一些实施例中，催化剂载体颗粒114在第二加热区130中的停留时间可足以使催化活性化合物前体134能够从源132均匀地气化并分布在第二加热区130中。在一些实施例中，催化剂载体颗粒114在第二加热区130中的停留时间可为0.1秒至10秒。在其它实施例中，催化剂载体颗粒114在第二加热区130中的停留时间可为0.1秒至9秒、0.1秒至8秒、0.1秒至6秒、0.1秒至4秒、0.5秒至10秒、0.5秒至9秒、0.5秒至8秒、0.5秒至6秒、0.1秒至0.4秒、1秒至10秒、1秒至9秒、1秒至8秒、1秒至6秒、1秒至4秒、2秒至10秒、2秒至9秒、2秒至8秒、2秒至6秒或2秒至4秒。
可在第二加热区130中使催化剂载体颗粒114与催化活性化合物前体蒸气136接触。在离开第二加热区130时，可将催化活性化合物前体蒸气136和催化剂载体颗粒114冷却。在一些实施例中，可以以受控的速率将催化剂载体颗粒114的气溶胶化的流和催化活性化合物前体蒸气136冷却到小于120℃的温度，如20℃至120℃的温度。催化剂载体颗粒114的气溶胶化的流和催化活性化合物前体蒸气136的期望冷却速率可通过修改材料在第二加热区130中的停留时间或通过改变第二加热区130与分离器140之间的距离来实现。另外，可使用风扇或热交换器或通过改变绝热材料来控制催化剂载体颗粒114的气溶胶化的流和催化活性化合物前体蒸气136的冷却速率。进一步地，可通过控制分离器140的温度来控制催化剂载体颗粒114的气溶胶化的流和催化活性化合物前体蒸气136的冷却速率。
当催化活性化合物前体蒸气136冷却时，催化活性化合物前体蒸气136可凝结。如先前所描述的，催化活性化合物前体蒸气136可直接凝结到催化剂载体颗粒114的表面上，或凝结到先前凝结在催化剂载体颗粒114的表面上的催化活性化合物上。在一些实施例中，催化活性化合物前体蒸气136可凝结在催化剂载体颗粒114的外表面上，并且可凝结在气体和蒸气可接近的催化剂载体颗粒114的表面(例如催化剂载体颗粒114的多孔区域)上。替代地或另外，催化活性化合物前体蒸气136可凝结到其自身上(均相成核)以产生催化活性化合物的簇或颗粒，然后所述簇或颗粒可扩散到催化剂载体颗粒114并沉积到催化剂载体颗粒114的表面上。催化活性化合物的簇或颗粒可沉积到催化剂载体颗粒114的外表面上，并且可沉积在气体和蒸气可接近的催化剂载体颗粒114的表面上。
催化活性化合物前体蒸气134的凝结使得形成催化剂101，所述催化剂101具有沉积在催化剂载体颗粒114上的催化活性化合物的各个原子、分子、簇或颗粒。可将催化活性化合物的各个原子、分子、簇或颗粒沉积在气体和蒸气可接近的催化剂载体颗粒114的表面上。举例来说，可将催化活性化合物沉积在催化剂载体颗粒114的最外表面上，沉积在与催化剂载体颗粒114的外表面流体连通的催化剂载体颗粒114的外部部分中的孔隙的壁上，或沉积在所述最外表面和所述壁两者上。催化剂载体颗粒114的内部部分可基本不含催化活性化合物。如在本公开中所使用的，术语“基本上不含”组分意指在催化剂、料流或反应区的特定部分中所述组分小于0.1wt.％。举例来说，催化剂载体颗粒114的内部部分可具有按催化剂101的总重量计小于0.1wt.％的催化活性化合物。催化剂载体颗粒114的内部部分是指气体和蒸气不可接近的催化剂载体颗粒114的部分。举例来说，催化剂载体颗粒114的内部包括催化剂载体颗粒114的固体部分和催化剂载体颗粒114的内部孔隙，所述内部孔隙不与催化剂载体颗粒114的外表面流体连通。
在一些实施例中，所得的催化剂101颗粒的100％的催化活性化合物可仅沉积在蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面上，所述表面可包括催化剂载体颗粒114的最外表面、与催化剂载体颗粒114的外表面流体连通的催化剂载体颗粒114的外部部分中的孔隙的壁，或所述最外表面和所述壁两者。可将催化活性化合物沉积在蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面中的足够大的表面上，以为催化剂101颗粒提供足够的催化活性。然而，将催化活性化合物沉积在蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面的过大百分比上可导致催化活性化合物形成较大的簇或团聚物，这可降低催化剂101颗粒的催化活性。在一些实施例中，催化剂101颗粒的催化活性化合物可沉积在蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面的大于或等于1％、蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面的大于或等于5％、蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面的大于或等于10％，或蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面的甚至大于或等于20％上。在其它实施例中，催化剂101颗粒的催化活性化合物可沉积在蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面的小于或等于50％、蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面的小于或等于40％、蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面的小于或等于30％、蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面的小于或等于20％，或蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面的甚至小于或等于10％上。举例来说，在一些实施例中，催化剂101颗粒的催化活性化合物可沉积在蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面的1％至50％上，如蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面的1％至40％、1％至30％、1％至20％、1％至10％、1％至5％、5％至50％、5％至40％、5％至30％、5％至20％、5％至10％、10％至50％、10％至40％、10％至30％、10％至20％、20％至50％、20％至40％或20％至30％上。
与通过湿式浸渍方法或其它类似方法合成的常规催化剂相比，所得的催化剂101颗粒可具有在蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面上更分散、更少簇聚或两者兼有的催化活性化合物。如本公开中所使用的，术语“分散的”是指与集中在较大的簇和团聚物中相比，催化活性化合物散布在蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面上。举例来说，“最分散的”状态将包含沉积在催化剂载体颗粒114的表面上的催化活性化合物分子的单层。
可通过测定沉积在催化剂载体颗粒114的表面上的催化活性化合物的平均粒度来评估催化活性化合物分散在蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面上的程度。可使用小角X射线散射(SAXS)来测定催化活性化合物的平均粒度，如在本公开中随后讨论的。如在本公开中关于沉积在蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物所使用的，“平均粒度”是指沉积在蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物的晶体、簇或团聚物的平均半径。平均粒度包括以单原子或单分子形式沉积在催化剂载体颗粒表面上的催化活性化合物的单原子和单分子的半径。一般来说，沉积在催化剂载体颗粒114的表面上的催化活性化合物的平均粒度越小，催化活性化合物就越分散，并且催化活性化合物就更少簇聚。催化活性化合物的平均粒度较大指示沉积过程导致催化活性化合物附加地簇聚或团聚成较大尺寸的晶体、簇或团聚物，这可降低催化活性化合物分散在蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面上的程度。
在一些实施例中，沉积在蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面上的催化活性化合物的平均粒度可小于通过湿式浸渍或其它常规工艺沉积在催化剂载体颗粒114上的催化活性化合物的平均粒度。举例来说，在一些实施例中，沉积在蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面上的催化活性化合物的平均粒度(平均半径)可小于或等于2.5纳米(nm)、小于或等于2nm、小于或等于1.5nm，或小于或等于1nm。在其它实施例中，沉积在蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面上的催化活性化合物的平均粒度可大于或等于催化活性化合物的单原子的原子半径，或大于或等于催化活性化合物的单分子的分子半径。在一些实施例中，沉积在蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面上的催化活性化合物的平均粒度可为0.1nm至2.5nm、0.1nm至2nm、0.1nm至1.5nm、0.1nm至1nm、0.1nm至0.5nm、0.5nm至2.5nm、0.5nm至2nm、0.5nm至1.5nm、0.5nm至1nm、1nm至2.5nm、1nm至2nm或1nm至1.5nm。
使用SAXS方法，以使用具有在45千伏(kV)和650微埃
下操作的X射线源的Bruker NANOSTARTM小角X射线散射系统测量催化活性化合物晶体和/或团聚物的平均半径，可测定催化活性化合物的平均结晶尺寸。将样品放置在石英毛细管中，所述石英毛细管具有1.5毫米(mm)的外径、80mm的长度和0.01mm的壁厚。石英毛细管可得自美国马萨诸塞州纳蒂克的查尔斯桑珀公司(Charles Supper Co.,of Natick,Massachusetts,USA)。在将样品放置在毛细管中之后，将毛细管用可购自美国新泽西州费尔劳恩的飞世尔科技公司(Fisher Scientific,Fairlawn,New Jersey,USA)的CRYTOSEALTM和可购自美国加利福尼亚州雷丁的Ted Pella(Ted Pella,Redding,California,USA)的热熔粘合剂密封。将每个密封的石英毛细管放置在样品架中，所述样品架使样品腔室中的毛细管直立并垂直于射束取向。将样品腔室置于真空下以消除由于空气引起的寄生散射。通过对30分钟窗口内的散射X射线强度求平均值来收集二维强度数据。
使用适当的空白和对照样品数据，并假设玻璃碳透射值为0.1400，对强度图案进行方位角平均和校正，以进行背景和间接透射。初始地使用Porod分析拟合散射数据曲线，以提供粒度的第一近似值。然后使用Bruker Diffrac.SAXS软件在0.1357每埃
至0.30154
的q范围内并对多分散球体采用理论散射函数执行直接拟合。假设核半径的对数正态分布并假设颗粒之间没有相关相互作用，确定颗粒的尺寸和尺寸分布。通过三个单独的盲、独立拟合来复制直接建模结果，并且来自这些拟合的极值结果用于生成报告的颗粒半径范围。在以下中进一步描述SAXS方法：Wojciech,Szczerba等人,“单核和多核氧化铁磁性纳米颗粒的SAXS分析(SAXS Analysis of Single-and Multi-Core Iron OxideMagnetic Nanoparticles)”,《应用结晶学杂志(J Appl Crystallogr.)》2017年4月1日；50(Pt 2):481-488(2017年3月14日在线公布)。应当理解，可使用其它方法和技术来测定催化活性化合物的平均粒度。
替代地，可通过分析催化剂101颗粒的X射线衍射(XRD)图案来评估催化活性化合物分散在蒸气和气体可接近的催化剂载体颗粒114的表面上的程度。参照图8，示出了常规湿式浸渍催化剂的XRD图案802，所述湿式浸渍催化剂具有通过湿式浸渍方法沉积在催化剂载体颗粒的表面上的氧化钨作为催化活性化合物。如图8所示，常规湿式浸渍催化剂的XRD图案802展现出背景峰，所述背景峰具有在等于约22度(°)的2塞塔(theta)(2θ)处的主峰806，和约2θ＝30°至约2θ＝60°的若干个次级峰808、810、812和814。如本公开中所使用的，术语XRD图案的“主峰”是指与强度小于主峰的一个或多个“次级峰”相比具有最大强度的峰。峰806、808、810、812和814指示常规湿式浸渍催化剂的表面上的氧化钨催化活性化合物的结晶性。结晶性指示氧化钨催化活性化合物可在催化剂载体颗粒114的表面上形成越来越大的簇和晶体。
图8还示出催化剂101的XRD图案804，所述催化剂101具有通过本公开中描述的气溶胶处理方法沉积到催化剂载体颗粒114上的氧化钨作为催化活性化合物。通过气溶胶处理制得的催化剂101的XRD图案804在约2θ＝22度处展现出单个宽特征峰820。如先前所描述的，在约2θ＝22度处的单个宽特征峰(主峰)指示非晶材料。然而，与先前描述的常规湿式浸渍催化剂的XRD图案802相反，通过气溶胶处理方法制备的催化剂101的XRD图案804在大于30度的2θ处不展现出次级峰。催化剂101的XRD图案804展现出单个特征峰820，并且不包括一个或多个次级峰。因此，XRD图案804不指示载体材料或氧化钨催化活性化合物的任何结晶度。这指示与常规湿式浸渍催化剂的结晶性水平相比，通过气溶胶处理方法制备的催化剂101的结晶性水平不存在，并且不能通过XRD对超出催化剂载体材料的宽非晶峰进行检测。催化剂的XRD图案中次级峰的存在指示催化活性化合物的结晶性更大，并且催化活性化合物分散在催化剂载体颗粒114的表面上的程度较小。在一些实施例中，催化剂101可具有缺乏次级峰的XRD图案。在一些实施例中，催化剂101可具有由在2θ＝15度至2θ＝60度的范围内的单个特征峰820组成的X射线衍射图案。此特征峰820是非晶特征，并且不是由于催化剂101中的任何结晶性引起的。
当催化剂载体颗粒114和催化活性化合物前体蒸气136离开第二加热区130时，由于冷却而引起催化活性化合物前体蒸气136的温度降低，可发生催化活性化合物前体蒸气136的凝结。运载气体112的流速可影响催化活性化合物前体蒸气136的冷却速率，并且因此影响凝结速率。在一些实施例中，可控制运载气体112的流速以控制催化活性化合物前体蒸气136的冷却速率。另外，催化剂载体颗粒114或催化活性化合物的簇或纳米颗粒的曲率可局部降低催化剂载体颗粒114或催化活性的簇/纳米颗粒附近的催化活性化合物前体蒸气136的蒸气压，从而与由于冷却导致的凝结相比，催化活性化合物前体蒸气136在更高的温度下凝结。因此，在催化活性化合物前体蒸气136离开第二加热区130之前，催化活性化合物前体蒸气136的凝结可在第二加热区130内在较高温度下发生。
可通过以下来控制凝结到催化剂载体颗粒114的表面上的催化活性化合物的量：控制催化剂载体材料114的浓度、第二加热区130中催化活性化合物前体的选择和温度，如通过控制第二加热区130的温度、催化活性化合物前体的源132的温度，或两者。控制第二加热区130、源132或两者的温度影响催化活性化合物前体的气化速率。还可通过以下来控制凝结到催化剂载体颗粒114的表面上的催化活性化合物的量：控制气溶胶113通过第二加热区130的流速、催化剂载体前体混合物108中催化剂载体前体104的浓度、催化剂载体颗粒114的粒度、在沉积期间气溶胶113的温度和在分离器140处气溶胶的最终温度、气溶胶113中的催化剂载体颗粒114的浓度，或这些的组合。
还可通过以下来控制催化活性化合物到催化剂载体颗粒表面上的沉积速率：控制第二加热区130中催化活性化合物前体的温度、催化活性化合物前体的源132在第二加热区130内的位置、气溶胶113通过气溶胶处理系统100的流速、催化剂载体前体混合物108中的催化剂载体前体104的浓度、在第二加热区130的出口处的冷却速率、气溶胶113中的催化剂载体颗粒114的浓度、气溶胶113中的催化剂载体颗粒114的粒度，或这些的组合。
在一些实施例中，催化活性化合物前体134可以是气体，所述气体可在第二加热区130中分解以将催化活性化合物沉积到催化剂载体颗粒114的表面上。在这些实施例中，可将催化活性化合物前体气体直接引入第二加热区130。来自第二加热区130的热量可使催化活性化合物前体气体分解以产生催化活性化合物，然后可将所述催化活性化合物沉积在催化剂载体颗粒114的表面上。
催化剂101的沉积在催化剂101的表面上的催化活性化合物的量足以向催化剂101提供期望的催化活性水平。在一些实施例中，催化剂101可具有按催化剂101颗粒的总重量计0.0002wt.％至20wt.％的催化活性化合物。在其它实施例中，催化剂101可具有按催化剂的总重量计0.0002wt.％至10wt.％、0.0002wt.％至5wt.％、0.0002wt.％至1wt.％、0.0002wt.％至0.5wt.％、0.001wt.％至20wt.％、0.001wt.％至10wt.％、0.001wt.％至5wt.％、0.001wt.％至1wt.％、0.001wt.％至0.5wt.％、0.01wt.％至20wt.％、0.01wt.％至10wt.％、0.01wt.％至5wt.％、0.01wt.％至1wt.％、0.01wt.％至0.5wt.％、0.1wt.％至20wt.％、0.1wt.％至10wt.％、0.1wt.％至5wt.％、0.1wt.％至1wt.％、0.1wt.％至0.5wt.％、0.5wt.％至20wt.％、0.5wt.％至10wt.％、0.5wt.％至5wt.％、0.5wt.％至1wt.％、1wt.％至20wt.％、1wt.％至10wt.％或1wt.％至5wt.％的催化活性化合物。在一些实施例中，催化剂101可具有按催化剂101颗粒的总重量计小于或等于10wt.％、小于或等于5wt.％、小于或等于1wt.％、小于或等于0.5wt.％或甚至小于或等于0.4wt.％的催化活性化合物。
在实施例中，气溶胶处理系统100包括用于将催化剂101与运载气体112分离并收集催化剂101的分离器140。运载气体112和夹带在运载气体112中的催化剂101颗粒从第二加热区120排出并进入分离器140中。合成催化剂101的方法包括将催化剂101与运载气体112分离并收集催化剂101。在一些实施例中，可将运载气体112从分离器140传送到大气中而无需进一步处理。替代地，可进一步处理离开分离器的运载气体112以回收工艺的残余成分，例如催化活性化合物前体蒸气136、来自催化剂载体前体混合物的有机溶剂，或其它污染物。在一些实施例中，从分离器140排出的运载气体112基本上不含含氯化合物。作为实例，离开分离器140的运载气体112可具有小于0.1wt.％的含氯化合物。
在一些实施例中，分离器140可以是用于将催化剂101与离开第二加热区130的运载气体112的流分离的旋风分离器、静电除尘器或过滤器。实例过滤器可包含与聚偏二氟乙烯(PVDF)结合的硼硅酸盐纤维，所述硼硅酸盐纤维被配置为在捕获0.01微米(μm)颗粒时具有期望的效率。另一实例过滤器可由与无机树脂结合的石英组成，所述石英可耐受较高的操作温度。过滤器也可由任何可商购的袋滤室过滤器材料构成。在选择过滤器时，期望平衡用于充分收集催化剂101颗粒的过滤器的孔径与所得的压力增加，所述压力增加是由于过滤器收集催化剂101颗粒并且在适合收集的温度下引起的。当过滤器开始堵塞并形成颗粒滤饼时，过滤器成为效率更高的过滤器，并且压力开始上升。在操作中，所得的压力升高可用作过滤器内收集的催化剂101的量的指标。另外，过滤材料在大于或等于离开第二加热区130的气溶胶113的温度的温度下可以是温度稳定的，以防止过滤材料燃烧。
如上所述，图1示出通过将催化活性化合物前体134的源132定位在第二加热区130中并在第二加热区130中气化催化活性化合物前体134来气化催化活性化合物前体134。替代地，如图2-6所示，气溶胶处理系统的其它实施例可利用将催化活性化合物前体134或催化活性化合物提供到第二加热区130的替代方法。
现在参照图2，气溶胶处理系统200可包括第三加热区220，并且催化活性化合物前体蒸气136的源132可定位在第三加热区220内。气溶胶处理系统200还可包括先前针对图1的气溶胶处理系统100描述的容器102、气溶胶化单元110、第一加热区120、第二加热区130和分离器140。如图2所示，气溶胶处理系统200的第三加热区220可平行于第一加热区120，并且可在第二加热区130的上游。在一些实施例中，第三加热区220可以是第三炉，更具体地，是第三炉中的区域。
在图2中，催化活性化合物前体蒸气136的源132可包括容纳催化活性化合物前体的坩埚或其它敞开式容器。来自第三加热区220的热量可传递到源132和容纳在源132内的催化活性化合物前体。来自第三加热区220的热量可使催化活性化合物前体气化，以形成催化活性化合物前体蒸气136。替代地，在一些实施例中，可独立于第三加热区220来加热源132。催化活性化合物前体可例如通过蒸发、升华、反应/分解、熔融或这些的组合转变/气化成气相。在实施例中，可将包含催化活性化合物前体的催化活性化合物前体料流134连续地或周期性地引入源132，以维持在第三加热区220中连续生成催化活性化合物前体蒸气136。
可将运载气体212引入第三加热区220，以将催化活性化合物前体蒸气136运载到第二加热区130。运载气体212可以是先前针对运载气体112所述的运载气体中的任一种。运载气体212可与运载气体112相同或不同于运载气体112。料流236可包括由运载气体212运载的催化活性化合物前体蒸气136，并且可从第三加热区220排出。在一些实施例中，料流236可与从第二加热区130上游的第一加热区120排出的气溶胶113组合。在这些实施例中，将气溶胶113和料流236混合，并且使料流236中的催化活性化合物前体蒸气136与气溶胶113在传送到第二加热区130之前接触。替代地，可将气溶胶113和料流236单独地传送到第二加热区130。在这些实施例中，使气溶胶113和料流236中的催化活性化合物前体蒸气136在第二加热区130中混合和接触。在离开第二加热区130时，催化活性化合物前体蒸气136如本公开中先前所描述的那样凝结，以产生催化剂101，所述催化剂101具有沉积在催化剂101的表面上的催化活性化合物。
替代地，在一些实施例中，可将料流236在离开第三加热区220时冷却，以由料流236中的催化活性化合物前体蒸气136产生催化活性化合物的纳米颗粒。然后可将催化活性化合物纳米颗粒与气溶胶113组合。催化活性化合物纳米颗粒可在第二加热区130中与气溶胶113的催化剂载体颗粒114碰撞，以形成催化剂101，所述催化剂101包含沉积在催化剂101的表面上的催化活性化合物纳米颗粒。
参照图3，在其它实施例中，气溶胶处理系统300可包括补充容器302和补充气溶胶化单元310。气溶胶处理系统300还包括先前关于图1的气溶胶处理系统100描述的容器102、气溶胶化单元110、第一加热区120、第二加热区130和分离器140。在图3的气溶胶处理系统300中，可在补充容器302中将催化活性化合物前体304与稀释剂306组合，以产生催化活性化合物前体混合物308。催化活性化合物前体304可包括先前关于催化活性化合物前体描述的材料中的任一种。另外，补充稀释剂306和补充运载气体312可分别是以上关于稀释剂106和运载气体312描述的材料中的任一种。
可将催化活性化合物前体混合物308传送到补充气溶胶化单元310。补充气溶胶化单元310可以是先前关于气溶胶化单元110描述的装置中的任一种。补充气溶胶化单元310可用补充运载气体312气溶胶化催化活性化合物前体混合物308，以产生催化剂前体气溶胶313，所述催化剂前体气溶胶313包含气溶胶化的催化活性化合物前体混合物308的液滴和补充运载气体312。在一些实施例中，如图3所示，可将催化剂前体气溶胶313与从第一加热区120排出的气溶胶113组合，以在第二加热区130的上游形成组合的气溶胶料流314。然后可将组合的气溶胶料流314传送到第二加热区220。替代地，在其它实施例中，可将催化剂前体气溶胶313和气溶胶113独立地传送到第二加热区120，并且然后在第二加热区120中组合。催化剂前体气溶胶313可在第二加热区130中反应、干燥或两者，以形成催化活性化合物的多个固体颗粒，并且催化活性化合物的多个固体颗粒然后可与气溶胶113碰撞，并且沉积到气溶胶113上以形成催化剂101。另外，催化剂前体气溶胶313可在反应、干燥或两者之前与气溶胶113碰撞，以形成含有固体和液体材料的组合的气溶胶料流314。在引入第二加热区130中时，第二加热区130中的较高温度可使催化剂前体气溶胶313在气溶胶113的催化剂载体颗粒114上和周围反应、干燥或两者，以产生催化剂101。
参照图4，描绘了气溶胶处理系统400，所述气溶胶处理系统400包括先前关于图1的气溶胶处理系统100描述的容器102、气溶胶化单元110、第一加热区120、第二加热区130和分离器140。如图4所示，气溶胶处理系统400可进一步包括补充容器402、定位在补充容器402下游的补充气溶胶化单元410，和在补充气溶胶化单元410下游的第三加热区420。补充容器402、补充气溶胶化单元410和第三加热区420可平行于容器102、气溶胶化单元110和第一加热区120。可在补充容器402中将催化活性化合物前体134与补充稀释剂406组合，以产生催化活性化合物前体混合物435。补充稀释剂406可以是先前针对稀释剂106描述的材料中的任一种。
可将催化活性化合物前体混合物435和补充运载气体412引入补充气溶胶化单元410。补充运载气体412可以是先前针对运载气体112描述的材料中的任一种。在一些实施例中，补充运载气体412可以是与运载气体112相同的材料。可在补充气溶胶化单元410中将催化活性化合物前体混合物435气溶胶化，以产生催化活性化合物前体气溶胶409，所述催化活性化合物前体气溶胶409包含催化活性化合物前体混合物435的液滴和补充运载气体412。可将催化活性化合物前体气溶胶409传送到并通过第三加热区420。在第三加热区420中，催化活性化合物前体气溶胶409可干燥、反应或分解，以产生气溶胶化在补充运载气体412中的多个催化活性化合物颗粒414。气溶胶413可包含气溶胶化在补充运载气体412中的催化活性化合物颗粒414。
可在第二加热区130的上游或第二加热区130中将气溶胶413与气溶胶113组合。气溶胶413的催化活性化合物颗粒414可在第二加热区130中接触气溶胶113的催化剂载体颗粒114，这可使催化活性化合物颗粒414沉积到催化剂载体颗粒114的表面上以产生催化剂101。因此，可将催化活性化合物颗粒414和催化剂载体颗粒114独立地形成，并且然后组合以将催化活性化合物颗粒414沉积在催化剂载体颗粒114的表面上。
现在参照图5，示出了用于合成催化剂101的另一替代气溶胶处理系统500。图5的气溶胶处理系统500可包括用于由催化剂载体前体104、稀释剂106和任选的掺杂剂制备催化剂载体前体混合物108的容器102。气溶胶处理系统500可进一步包含气溶胶化单元110和连续气溶胶流合成反应器510。连续气溶胶流合成反应器510可包括反应管514。反应管514可延伸通过一个或多个加热元件，例如第一炉520和第二炉530。设想用于加热反应管514的区段的其它加热元件，如电阻式加热元件等。反应管514的一部分可用催化活性前体进行调适。如在本公开中所使用的，术语“调适”是指用催化活性化合物前体蒸气136(图6)预处理气溶胶流合成反应器510的反应管514以将催化活性化合物前体的层516沉积在反应管514的内表面518(图6)上的工艺。图6示出反应管514的横截面，所述反应管514具有沉积在反应管514的内表面518上的催化活性化合物前体层516。返回参照图5，在一些实施例中，反应管514可至少包括第一加热区522和第二加热区532，并且可在反应管514的第二加热区532中将催化活性化合物前体的层516沉积在反应管514的内表面518上。
参照图5和图6，在操作中，将催化剂载体前体104和稀释剂106以及任何任选的掺杂剂在容器102中组合并混合，以形成催化剂载体前体混合物108。然后将催化剂载体前体混合物108传送到连续气溶胶流合成反应器510。在连续气溶胶流合成反应器510中，将催化剂载体前体混合物108气溶胶化以形成气溶胶化的催化剂载体前体混合物109，所述气溶胶化的催化剂载体前体混合物109包含分散在运载气体112中的催化剂载体前体混合物108的多个液滴。运载气体112夹带气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴，并将气溶胶化的催化剂载体前体混合物109输送通过连续气溶胶流合成反应器510的反应管514。在第一加热区522中，将反应管514加热。热量使来自气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴中的稀释剂干燥，使催化剂载体前体104反应，或使所述稀释剂干燥和使催化剂载体前体104反应两者，以形成催化剂载体颗粒114。催化剂载体颗粒114由运载气体112输送通过第二加热区532。加热第二加热区532，以使催化活性化合物前体的层516中的催化活性化合物前体气化以形成催化活性化合物前体蒸气136(图6)。催化活性化合物前体蒸气136分布在反应管514的整个第二加热区532中。由运载气体运载的催化剂载体颗粒114通过第二加热区532，在所述第二加热区532处，催化剂载体颗粒114与催化活性化合物前体蒸气136接触。催化活性化合物前体蒸气136凝结在催化剂载体颗粒114的表面上以形成催化剂101，所述催化剂101包含沉积在催化剂载体颗粒114上的催化活性化合物的层。然后可在连续气溶胶流合成反应器210下游的分离器140中将催化剂101与运载气体112分离。
生产催化剂的方法可包括用催化活性化合物前体调适延伸通过第二炉的反应管514。调适反应管514可包含使催化活性化合物前体气化以形成催化活性化合物前体蒸气；和将催化活性化合物前体蒸气凝结到反应管514的内表面518上，以在反应管514的内表面518上形成催化活性化合物前体的层516。所述方法可进一步包括加热反应管514，以将来自反应管514的内表面518的催化活性化合物前体重新气化以产生催化活性化合物前体蒸气136；将多个催化剂载体颗粒114传送通过反应管514，在所述反应管514处，多个催化剂载体颗粒114与催化活性化合物前体蒸气136接触；和使催化活性化合物前体蒸气136凝结在催化剂载体颗粒114的表面上。
如先前关于图1-5所讨论的，通过气溶胶处理方法形成的催化剂101具有沉积在催化剂载体颗粒114的表面上的催化活性化合物的各个原子、分子、簇或颗粒。当使用气溶胶处理方法沉积时，此催化活性化合物层集中在气态反应物可接近的催化剂载体颗粒114的表面处，而不是完全或至少部分地嵌入催化剂载体颗粒114中。因此，与常规制备的催化剂相比，沉积在催化剂载体颗粒114的表面上的催化活性化合物是高度活性的。这使得使用气溶胶处理方法形成的催化剂101相对于常规制备的催化剂(例如通过湿式浸渍制备的催化剂)能够具有较少的催化活性化合物，但是提供等效或增加的催化活性。在一些实施例中，与催化活性化合物分布在整个催化剂载体颗粒中的常规制备的催化剂相比，使用气溶胶处理方法形成的催化剂101可具有小于或等于50％的催化活性化合物。在其它实施例中，与催化活性化合物分布在整个催化剂载体颗粒中的常规制备的催化剂相比，使用气溶胶处理方法形成的催化剂101可具有小于或等于25％，或小于或等于20％，或小于或等于15％，或小于或等于10％的催化活性化合物。
相对于常规制备的催化剂，减少催化剂101中的催化活性化合物的量可降低催化剂101的成本，特别是当使用昂贵的催化活性化合物(例如铂、金或钯)时。另外，形成催化剂101的气溶胶处理方法使得能够连续生产催化剂。在本公开中描述的气溶胶处理系统和方法可使得能够更好地控制沉积在催化剂载体颗粒114的表面上的催化活性化合物的沉积速率和总量，这可使得能够控制催化剂的催化活性。气溶胶处理方法可针对特定应用实现催化剂的催化活性的微调。使用气溶胶处理方法生产的异构化催化剂、复分解催化剂以及异构化和复分解催化剂可使得在复分解反应期间在催化剂上形成的焦炭较少，这可延长催化剂寿命。
在一个实例实施方案中，先前讨论的气溶胶工艺方法可用于合成异构化催化剂、复分解催化剂或异构化和复分解催化剂，所述异构化催化剂、复分解催化剂或异构化和复分解催化剂在用于由烃进料料流生产烯烃的工艺(如用于由包含丁烯的烃料流生产丙烯的复分解工艺)中使用。描述了通过利用复分解和异构化催化剂将2-丁烯转化为丙烯；然而，应当理解，这仅是为了清楚和简洁，并且类似地设想了其它复分解反应。
复分解反应是涉及两种反应化学物质之间的键的交换的化学过程，所述交换使得形成具有类似或相同的键合隶属关系的产物。此反应由以下反应RXN1中的一般方案来表示。
A-B+C-D→A-D+C-B (RXN1)
如以下反应RXN2和RXN3所示，2-丁烯向丙烯的“异构化”和“复分解”通常是两步过程：使用异构化催化剂体系进行2-丁烯异构化，并且然后使用复分解催化剂体系进行交叉复分解。可利用异构化催化剂的二氧化硅和氧化铝载体以及复分解和异构化催化剂的二氧化硅或二氧化硅和氧化铝载体两者来实现2-丁烯异构化(反应RXN2)。可通过复分解和异构化催化剂或复分解催化剂的金属氧酸盐或金属氧化物来实现交叉复分解(RXN3)。复分解和异构化催化剂提供“异构化”和“复分解”步骤，其中异构化和复分解催化剂的每种组分提供单独的功能。
提及反应RXN1和RXN2，“异构化”和“复分解”反应不限于这些反应物和产物。然而，反应RXN2和RXN3提供了反应方法的基本说明。如RXN3所示，复分解反应发生在两种烯烃之间。与双键的碳原子键合的基团可在分子之间交换，以产生具有交换基团的两种新烯烃。为烯烃复分解反应选择的特定催化剂通常可确定是否形成烯烃反应产物的顺式异构体或反式异构体，因为由于取代基对新形成的分子的双键的空间影响，烯烃分子与催化剂的配位起重要作用。
利用本公开中先前讨论的气溶胶处理系统100和方法来生产复分解和异构化催化剂、复分解催化剂或异构化催化剂可使得能够控制催化剂的性质和特性，以针对各种不同化合物的转化定制催化剂。改变气溶胶处理方法的参数可控制所得催化剂101(例如复分解和异构化催化剂、复分解催化剂或异构化催化剂)的形成，以展现出可针对不同转化反应定制或修改的一系列结构和化学性质。举例来说，调节催化剂载体颗粒114的结构和化学性质可影响催化剂101的异构化功能。同样地，控制催化活性化合物前体蒸气136凝结到催化剂载体颗粒114上的速率、沉积在催化剂载体颗粒114的表面上的催化活性化合物的形态、沉积在催化剂载体颗粒114的表面上的催化活性化合物的量，或两者可使得能够控制催化剂101的复分解功能。
可通过以下来控制复分解和异构化催化剂、复分解催化剂或异构化催化剂的组成：改变催化剂载体前体104、向催化剂载体前体104添加一种或多种掺杂剂、修改催化剂载体前体混合物108中的催化剂载体前体104的相对浓度，和改变运载气体112的类型。举例来说，在催化剂载体前体混合物108中包括较高相对浓度的一种催化剂载体前体(如二氧化硅前体或氧化铝前体)将引起在催化剂载体颗粒114中的特定催化剂载体前体的浓度相对较高。
异构化反应受复分解和异构化催化剂或异构化催化剂的酸度影响。可以以至少两种方式来控制催化剂101的酸度。首先，可通过改变催化剂载体颗粒114中铝位点的数量来控制催化剂101中酸性位点的总数。可通过修改催化剂载体前体混合物108中的氧化铝前体相对于其它前体的比例来控制铝位点的数量。增加存在于催化剂载体颗粒114中的铝位点会增加在催化剂101中形成的Al-OH。其次，铝位点中的每个的酸强度受铝位点中的每个周围的环境和铝位点如何与二氧化硅位点相互作用的影响。催化剂载体前体104的类型可影响铝位点的形成。举例来说，热解氧化铝具有已经形成的氧化铝的大簇。因此，当在制作二氧化硅-氧化铝基催化剂载体颗粒中包括热解氧化铝作为氧化铝前体时，氧化铝和二氧化硅之间的相互作用在很大程度上被预限定并且限于材料的两个离散区域的界面。替代地，在其中包括Al(NO3)3作为氧化铝前体的实施例中，在催化剂载体颗粒114中产生的铝位点通常是被二氧化硅完全包围的单分子。因此，每个铝位点可潜在地在所有维度上与二氧化硅相互作用。在各种实施例中，通过气溶胶处理方法形成的复分解和异构化催化剂、复分解催化剂或异构化催化剂的总酸度可为小于或等于0.5毫摩尔/克(mmol/g)，或0.01mmol/g至0.5mmol/g、0.1mmol/g至0.5mmol/g、0.3mmol/g至0.5mmol/g，或0.4mmol/g至0.5mmol/g。应当理解，在另外的实施例中，复分解和异构化催化剂、复分解催化剂或异构化催化剂的总酸度可小于0.01mmol/g或大于0.5mmol/g。在实施例中，催化剂的酸度足以产生期望的丙烯选择性并减少不期望的副产物(如芳香族物)的产生。增加酸度可增加总丁烯转化率。然而，这种增加的总丁烯转化率可导致选择性降低，并增加副产物(例如芳香族物)的产生，这可导致催化剂焦化和失活。
可通过调节催化剂载体前体混合物108中的催化剂载体前体104的浓度、气溶胶化单元110的类型和规格以及反应器配置来控制复分解和异构化催化剂、复分解催化剂或异构化催化剂的粒度。举例来说，催化剂载体前体混合物108中催化剂载体前体104相对于水或其它稀释剂106的浓度较高会引起催化剂载体颗粒114较大，因为较少的水或其它稀释剂可供用于从每个气溶胶化的液滴中气化。另外，不同的气溶胶化单元110可在气溶胶化期间产生气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的不同尺寸的液滴，从而产生催化剂载体颗粒114的不同粒度。举例来说，改变超声雾化器中的频率会改变由超声雾化器产生的气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的液滴尺寸。改变液滴尺寸会改变催化剂载体颗粒114的粒度。在气溶胶化单元110、第一加热区120或两者内增加湍流也可由于使液滴碰撞并聚结在一起而增加粒度。类似地，定位在气溶胶化单元110内或在第一加热区120之前或定位在气溶胶化单元110内且在第一加热区120之前的撞击器可分离气溶胶化的催化剂载体前体混合物109的较大湿液滴，并且仅允许较小的液滴进入并通过第一加热区120。这使得催化剂载体颗粒114的平均尺寸减小。在一些实施例中，催化剂载体颗粒114可具有50纳米(nm)至50微米(μm)的粒度。在其中催化活性化合物前体形成簇或颗粒(所述簇或颗粒然后沉积在催化剂载体颗粒114的表面上)的实施例中，催化活性化合物簇或颗粒的粒度可小于或等于20nm。
可通过调节催化剂载体前体混合物108中催化剂载体前体104的类型和量(包括惰性成分、牺牲成分或两者)来控制催化剂的表面积。惰性和牺牲成分可包括例如聚苯乙烯胶乳。当加热到高温时，聚苯乙烯胶乳会燃烧掉，从而留下聚苯乙烯胶乳先前所在的孔隙。本领域技术人员将理解，可利用在升高的温度下燃烧掉的其它牺牲成分以产生表面积增加的催化剂，所述表面积增加是由于从催化剂中去除惰性和牺牲成分引起的。进一步地，选择热解二氧化硅和热解氧化铝作为催化剂载体前体104可使表面积增加。当气溶胶化时，通常保留热解二氧化硅和热解氧化铝结构的高分形表面积。与非热解的前体相比，这种高分形表面积使表面积增加，所述非热解的前体产生更多的球形致密颗粒，所述球形致密颗粒的表面积较小，因为它们的内部表面积不大。也可通过调节气溶胶处理系统100的配置来控制表面积。在一些实施例中，通过气溶胶处理方法形成的催化剂101的表面积可为100平方米/克(m2/g)至700m2/g。在其它实施例中，催化剂的表面积可为450m2/g至600m2/g、250m2/g至350m2/g、275m2/g至325m2/g或275m2/g至300m2/g。
可通过调节催化剂载体前体104的类型和量、第一加热区120的温度、在第一加热区120中的停留时间和催化剂101的冷却速率来控制催化剂载体颗粒114的结晶性。举例来说，使用含有单个金属中心而不是多个金属中心的金属氧化物或金属氧酸盐作为催化剂载体前体104可导致更大的分散度，因为不需要使簇破裂。金属氧化物或金属氧酸盐来源含有的金属中心越多，形成结晶性所需的破裂越多。关于冷却速率，相对较低的冷却速率为发生晶体排列提供附加时间，其中相对较快的冷却速率可将原子锁定为亚稳态或非晶态。关于在第一加热区120中的温度和停留时间，增加温度、停留时间或两者可使金属氧化物或金属氧酸盐在催化剂载体颗粒114的表面上迁移，这可增加微晶尺寸。
在一些实施例中，催化剂载体颗粒114可具有2.5纳米(nm)至40nm的孔径分布和至少0.600立方厘米/克(cm3/g)的总孔隙体积。在不受理论束缚的情况下，设定孔径分布和孔隙体积的大小以实现更好的催化活性并且减少金属氧化物对孔隙的堵塞，而较小孔隙体积和孔径催化剂体系对孔隙堵塞敏感并且因此降低催化活性。在一些实施例中，催化剂载体颗粒114的孔径分布可为2.5nm至40nm、2.5nm至20nm、2.5nm至4.5nm、2.5nm至3.5nm、8nm至18nm或12nm至18nm。在一些实施例中，催化剂的总孔隙体积可为0.600cm3/g至2.5cm3/g、0.600cm3/g至1.5cm3/g、0.600cm3/g至1.3cm3/g、0.600cm3/g至0.800cm3/g、0.600cm3/g至0.700cm3/g或0.900cm3/g至1.3cm3/g。
实例
下列实例说明各种复分解和异构化催化剂的制备。然后使用这些复分解和异构化催化剂，用于在于580℃下操作的固定床反应器中由2-丁烯的料流和氮气来合成丙烯。
实例1
具有沉积在表面上的氧化钨层的复分解催化剂的制备。
通过将37.1克热解二氧化硅添加到800克去离子水中以产生具有4.5wt.％热解二氧化硅的催化剂载体前体混合物来制备催化剂载体前体混合物。所使用的热解二氧化硅是得自赢创工业(Evonik Industries)的
380热解二氧化硅。在每个实验之前使催化剂载体前体混合物进行声波处理20分钟。然后使用超声换能器将催化剂载体前体混合物气溶胶化成微米尺寸液滴的细雾。
然后将气溶胶化的催化剂载体前体混合物传送到气溶胶处理系统，所述气溶胶处理系统包括第一炉和与第一炉串联并且在第一炉下游的第二炉。第一炉(第一加热区)被配置为由气溶胶化的催化剂载体前体混合物形成热解二氧化硅的团聚球形颗粒。第一炉的加热长度为12英寸，并且维持在600℃的温度下。第二炉(第二加热区)的加热长度为6英寸。第二炉的总长度为12英寸，并且6英寸的加热长度从距第二炉的入口3英寸的距离处延伸到距第二炉的入口9英寸的距离处。第二炉的温度在600℃至1400℃之间变化。具体来说，在600℃、850℃、1100℃、1250℃和1400℃的第二炉温度下执行实验。
将含有初始质量的氧化钨(WO3)的1毫升(mL)燃烧舟皿定位在第二炉中的第二炉内不同位置处。使用的氧化钨是得自Acros Organics的>99％的氧化钨(批号A0348621)。对于600℃、850℃和1100℃的温度，在WO3的燃烧舟皿在第二炉中距第二炉入口3英寸、6英寸和9英寸的位置处执行实验，其中加热区位于距12英寸长的管式炉的入口3至9英寸的位置处。对于在1250℃和1400℃下执行的实验，将不同的炉(24英寸长，能够达到目标温度)用作第二炉，并且将WO3的燃烧舟皿定位在加热区的中点处(距第二炉的入口12英寸)。在每个实验之前和之后测量燃烧舟皿中WO3的重量，以确定气化进入第二炉中的WO3的量。
由运载气体以10升/分钟(L/min)的运载气体流速将气溶胶化的催化剂载体前体混合物输送通过第一炉和第二炉，以产生实例1的合成的复分解催化剂。运载气体为无颗粒、无油的空气。将合成的复分解催化剂收集在过滤器上。通过扫描电子显微镜和能量色散光谱法(SEM/EDS)测定沉积在合成的复分解催化剂上的WO3的量。下表1提供反应条件和沉积在合成的复分解催化剂的表面上的WO3的量。
表1：用于合成实例1的复分解催化剂的反应条件和WO3含量。
如表1所示，在第二炉的温度为600℃和850℃下，沉积在复分解催化剂表面上的WO3的量通常不足以允许通过SEM/EDS分析进行检测。在第二炉中的温度大于或等于850℃下获得了沉积在实例1中的复分解催化剂的表面上的WO3的可测量量。如表1所示，增加第二炉的温度增加了沉积在复分解催化剂的表面上的WO3的量。因此，从表1中的数据可得出结论：可通过控制第二炉(第二加热区130)的温度来控制沉积在催化剂载体颗粒表面上的WO3的量。
沉积在催化剂载体颗粒表面上的催化活性化合物的量也可受到催化活性化合物前体的燃烧舟皿在第二加热区内的位置的影响。如表1中的数据所示，对于在12英寸长的第二管式炉温度为1100℃下进行的合成，沉积在催化剂载体颗粒上的WO3的量随WO3的舟皿在第二炉中的相对位置而变化。在1100℃的第二炉温度下，沉积在催化剂载体颗粒上的WO3的最大量为0.484wt.％，这是在将舟皿定位在加热区的中点处(距第二炉的进口6英寸)时发生的。与在将WO3的舟皿定位在加热区的中点处(距第二炉的入口6英寸)时沉积在催化剂上的WO3的量相比，在距第二炉的入口3英寸的舟皿位置处，沉积在催化剂载体颗粒上的WO3的量减少到0.0684wt.％，并且在距第二炉的进口9英寸的舟皿位置处，沉积在催化剂载体颗粒上的WO3的量也减少到0.45wt.％。针对1100℃的第二炉温度的数据说明，催化活性化合物前体(在此情况下为WO3)的源在第二炉或第二加热区中的位置可用于控制沉积在催化剂表面上的催化活性化合物的量。由于此观测结果，在1250℃和1400℃的第二炉温度下(使用24英寸长的管式炉)的复分解催化剂的合成是在将WO3的燃烧舟皿定位在第二炉的加热区段的中点处(距24英寸长的炉的入口约12英寸)的情况下进行的。
第二炉的温度可影响WO3的凝结，和WO3直接到催化剂载体颗粒的表面上的凝结与WO3成为簇或颗粒的自凝结的比率，所述簇或颗粒然后沉积到催化剂载体颗粒的表面上。参照图7，示出了与氧化钨参考物(所述氧化钨参考物为固体氧化钨参考材料)的XRD图案702相比，在1250℃和1400℃的第二炉温度下合成的复分解催化剂的X射线衍射(XRD)图案。在1250℃的第二炉温度下合成的复分解催化剂的XRD图案在图4中用附图标记704标识。在1250℃下合成的复分解催化剂的XRD图案704在约2θ＝22度处显示出大的单个特征峰，其中没有次级峰。如先前所讨论的，在约2θ＝22度处的单个特征峰指示非晶材料。缺乏次级峰指示在催化剂载体材料或沉积在蒸气和气体可接近的催化剂载体材料表面上的氧化钨中缺乏结晶性。在XRD图案704中缺乏次级峰可指示：第二炉中的温度为1250℃可使WO3蒸气优先直接凝结到催化剂载体颗粒的表面上，其中在凝结期间和之后WO3的迁移非常少。相比之下，在1400℃下合成的复分解催化剂的XRD图案706包括从约2θ＝30°至约2θ＝60°的若干个次级峰。这些次级峰可指示WO3的某一结晶度，这可能是由于WO3在沉积在催化剂载体颗粒表面上之前自凝结成颗粒或簇，或已经直接凝结到催化剂载体颗粒表面上的WO3的迁移所引起的。这证明了可通过增加或降低第二加热区130的温度(例如，控制第二炉的温度)来控制用于将催化活性化合物沉积到催化剂载体颗粒上的机理。XRD图案706中次级峰的存在还可指示WO3的较高负载量，这是由于在1400℃的较高温度下在第二炉中WO3的气化增加所引起的。在1400℃的较高WO3负载量(大于10％)下，存在更多结晶种类的WO3。因此，第二炉(第二加热区)的温度可用于控制在第二炉中气化的WO3的量，以控制沉积在催化剂载体颗粒表面上的结晶WO3的量。
比较例2
通过将WO3湿式浸渍到二氧化硅载体上而制备的复分解催化剂。
为了与实例1的复分解催化剂进行比较，提供了通过将WO3湿式浸渍到二氧化硅载体上而制备的常规复分解催化剂。二氧化硅载体是得自Fuji Silysia Chemical的CARiACTQ-10二氧化硅催化剂载体。用偏钨酸铵水合物的溶液湿式浸渍二氧化硅催化剂载体，以产生比较例2的催化剂，所述催化剂具有按催化剂的总重量计10wt.％的WO3。通过将37.7克热解二氧化硅添加到800克去离子水中以产生具有4.5wt.％热解二氧化硅的催化剂载体前体混合物来制备催化剂载体前体混合物。使用超声换能器将催化剂载体前体混合物气溶胶化，并将其引入实例1中所述的气溶胶处理系统。在第二炉中不存在WO3的燃烧舟皿。在5L/min的空气流量的情况下将气溶胶化的催化剂载体前体混合物传输到1400℃下的加热炉中。空气流动持续120分钟。在从加热炉中离开时，将形成的复分解和异构化催化剂收集在过滤器中。所得的催化剂载体颗粒基本上不含WO3。
然后通过将收集在过滤器中的0.220克催化剂载体颗粒添加到2打兰小瓶中的0.023克偏钨酸铵和2ml水中，用WO3湿式浸渍催化剂载体颗粒。以15转/分钟(rpm)将小瓶滚动2小时。随后，将溶液在大气压和85℃的温度下加热16小时(h)以进行干燥。然后将所得的具有湿式浸渍的偏钨酸铵的催化剂载体颗粒在550℃的炉中煅烧480分钟，以产生湿式浸渍有WO3的复分解催化剂。
实例3
实例1和比较例2的复分解催化剂用于将丁烯复分解以产生丙烯的性能的评估
评估实例1和比较例2的复分解催化剂在将2-丁烯复分解为丙烯的方面的性能。针对将2-丁烯料流转化为丙烯，在固定床反应器中测试实例复分解催化剂中的每种的性能。固定床流动反应器系统具有石英管，所述石英管具有设置在石英棉层之间的复分解和异构化催化剂的床。将待测试的复分解催化剂中的每种串联地安装在石英管中，作为设置在石英棉层之间的复分解和异构化催化剂的床。依次地测试每种复分解催化剂，以提供每种复分解催化剂的性能数据。首先在0.005升/分钟(L/min)的氮气流下在580℃下将每种复分解催化剂活化1小时。在期望的反应温度(580℃)下，将包含反式2-丁烯的进料料流引入反应器中以开始反应。使用氮气作为稀释剂，在550℃和900每小时(h-1)的气时空速下执行反应。进料料流具有按进料料流的总质量流量计10wt.％的反式2-丁烯。将离开固定床流动反应器的流动料流传送到气相色谱仪以分析产物料流。随后在表2中提供实例1和比较例2中复分解催化剂中的每种的丙烯选择性百分比。表2还提供复分解催化剂中的每种中WO3的量。
表2：丙烯产率以及实例1和比较例2的催化剂上WO3的量
| 实例 | 实验编号 | 施加WO<sub>3</sub>的方法 | WO<sub>3</sub>的量(wt.％) | 丙烯产率(％) |
| 1 | 1 | 气溶胶工艺 | 不适用 | 不适用 |
| 1 | 2 | 气溶胶工艺 | 不适用 | 不适用 |
| 1 | 3 | 气溶胶工艺 | <0.0222 | 不适用 |
| 1 | 4 | 气溶胶工艺 | 不适用 | 不适用 |
| 1 | 5 | 气溶胶工艺 | 不适用 | 不适用 |
| 1 | 6 | 气溶胶工艺 | 0.0257 | 不适用 |
| 1 | 7 | 气溶胶工艺 | 0.0684 | 15.65 |
| 1 | 8 | 气溶胶工艺 | 0.484 | 27.63 |
| 1 | 9 | 气溶胶工艺 | 0.450 | 25.60 |
| 1 | 10 | 气溶胶工艺 | 2.54 | 37.20 |
| 1 | 11 | 气溶胶工艺 | 10.5 | 34.17 |
| 比较例2 | 1 | 湿式浸渍 | 10 | 33.63 |
如表2所示，在大于850℃的第二炉温度下合成的实例1的复分解催化剂提供了出乎意料的高性能。如在本公开中先前讨论的，对于异构化和复分解催化剂，催化剂载体颗粒的二氧化硅-氧化铝可主要有助于异构化，而复分解功能主要由金属氧化物(如WO3)提供。因此，可预期的是，增加WO3将增加催化剂的复分解功能并提高由丁烯复分解得到的丙烯的产率。然而，出乎意料地发现，仅具有2.54wt.％WO3的实例1的实验10的催化剂表现最佳，其后丙烯产率为37.20％。使用实例1中描述的气溶胶处理系统来合成实例1的实验10的催化剂，其中第二炉的温度设定为1250℃。使用实例1的实验10的催化剂获得的37.20％的此丙烯产率比使用比较例2的催化剂获得的33.63％的丙烯产率提高了11％，所述比较例2的催化剂具有10wt.％的WO3并且是使用湿式浸渍来制备的。此结果是出乎意料的，因为实例1的实验10的催化剂仅具有2.54wt.％的WO3，其仅是比较例2的催化剂的WO3含量的25％，所述比较例2的催化剂具有10wt.％的WO3。因此，已经表明，本公开中描述的气溶胶处理系统和方法可用于生产复分解催化剂，与通过湿式浸渍制备并且具有10wt.％或更多的催化活性化合物的常规复分解催化剂相比，所述复分解催化剂具有优异的丙烯产率性能和更少量的催化活性化合物。
还观测到的是，在1400℃的第二炉温度下由实例1的实验11生成的催化剂(其WO3含量为10.5wt.％)未表现得与在1250℃的第二炉温度下由实例1的实验10生成的催化剂(其WO3含量为2.54wt.％)一样好。实例1的实验11的催化剂的丙烯产率为34.17％，其比使用实例1的实验10的催化剂获得的37.20％的丙烯产率低8％。此观测结果可归因于实例1的实验11的催化剂表面上WO3的较高结晶化程度。已知结晶WO3对于复分解反应活性较低。参照图7，如先前在实例1中所讨论的，与在1250℃的第二炉温度下产生的实验10的催化剂的XRD图案704(其几乎没有或没有次级峰)相比，在1400℃的第二炉温度下产生的实验11的催化剂的XRD图案706展现出更大的结晶度，如由次级峰的数量和量值所示。将实验11的催化剂的XRD图案706与WO3参考标准品的XRD图案702进行比较，可观察到XRD图案702和XRD图案706均在约2θ＝30°和2θ＝60°之间展现出多个次级峰，所述次级峰表示WO3中的结晶性。提高WO3中的结晶性降低WO3的催化活性，从而降低丙烯产率。实例3证明了增加第二炉(第二加热区130)中的温度可实现沉积在催化剂载体颗粒表面上的WO3的量的控制、将WO3沉积在催化剂载体颗粒的表面上的机理，或两者，以控制催化剂的催化活性。
实例4
催化活性化合物分散在催化剂表面上的程度的评估
使用X射线衍射分析实例1的实验10的复分解催化剂和比较例2的湿式浸渍复分解催化剂，以评估催化活性化合物分散在催化剂外表面上的程度。参照图8，示出了实例1的实验10的复分解催化剂的XRD图案804，所述复分解催化剂具有通过实例1中所述的气溶胶处理方法沉积到催化剂载体颗粒114上的氧化钨作为催化活性化合物。实例1的实验10的催化剂的XRD图案804在约2θ＝22度处展现出单个特征峰820，指示催化剂101中的非晶材料。实例1的实验10的复分解催化剂的XRD图案804在高于2θ＝30度处未展现出次级峰，因此，未展现出氧化钨或催化剂载体颗粒的可测量的结晶度。图8还示出通过湿式浸渍制备的比较例2的复分解催化剂的XRD图案。如图8所示，常规湿式浸渍催化剂的XRD图案802展现出背景峰，所述背景峰具有在约2θ＝22度处的主峰806，和约2θ＝30°至约2θ＝60°的若干个次级峰808、810、812和814。如先前所描述的，XRD图案802中的峰806、808、810、812和814指示通过常规湿式浸渍方法制备的比较例2的复分解催化剂的表面上的氧化钨的可测量结晶度。附加结晶性指示，使用湿式浸渍施加的氧化钨在催化剂载体颗粒114的表面上形成簇和晶体，因此与实例1的实验10的复分解催化剂相比，降低了氧化钨分散在比较例2的复分解催化剂的表面上的程度。实例1的实验10的复分解催化剂的XRD图案804未展现出次级峰，这指示与比较例2的复分解催化剂相比，实例1的实验10的复分解催化剂不具有氧化钨的可测量结晶度。
然后根据本公开中先前描述的SAXS方法评估实例1的实验10的催化剂和比较例2的催化剂的平均粒度。在图9中提供由SAXS方法生成的SAXS光谱和对光谱数据的对数正态模型拟合。附图标记902表示比较例2的催化剂的SAXS光谱数据，并且附图标记904指示对比较例2的催化剂的光谱数据的对数正态拟合。附图标记906表示实例1的实验10的催化剂的SAXS光谱数据，并且附图标记904指示对实例1的实验10的催化剂的光谱数据的对数正态拟合。
通过湿式浸渍产生的比较例2的催化剂展现出的氧化钨簇的平均颗粒半径为44.8埃(4.48nm)至46.4埃(4.64nm)。相比之下，使用实例1所述的气溶胶处理方法产生的实例1的实验10的催化剂展现出的氧化钨的平均颗粒半径为3.8埃(0.38nm)至4.4埃(0.44nm)。如通过这些测量所示，沉积在实例1的实验10的催化剂表面上的氧化钨的平均粒度基本上小于沉积在实施例2的催化剂表面上的氧化钨的平均粒度。沉积在实例1的实验10的催化剂上的氧化钨的较小粒度表明，与沉积在比较例2的催化剂上的氧化钨相比，氧化钨更分散在催化剂颗粒的外表面上。因此，与常规的湿式浸渍方法相比，本公开的气溶胶处理方法可使得催化活性化合物更分散在催化剂载体的表面上。
本公开的第一方面可涉及一种生产催化剂的方法，所述方法包含：生成催化剂载体颗粒的气溶胶化的流；加热催化活性化合物前体以产生催化活性化合物前体蒸气；使所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流与所述催化活性化合物前体蒸气接触；和使所述催化活性化合物前体凝结以产生所述催化剂，所述催化剂包含沉积在所述催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物。
本公开的第二方面可包括所述第一方面，其中所述催化剂载体颗粒包含二氧化硅、氧化铝或二氧化硅-氧化铝中的至少一种。
本公开的第三方面可包括所述第一方面或所述第二方面，其中所述催化活性化合物前体包含以下中的至少一种：钨、铂、金、钯、铑、铱、铬、铼、钼、锰、钛、铈，或这些的组合。
本公开的第四方面可包括所述第一方面至所述第三方面中的任一项，其中所述催化活性化合物前体包含以下中的至少一种：钨金属、氧化钨(IV)、氧化钨(VI)、偏钨酸铵水合物、钨酸或钨酸钠。
本公开的第五方面可包括所述第一方面至所述第三方面中的任一项，其中所述催化活性化合物前体包含在150℃至1500℃的温度下气化或分解成蒸气的含钨化合物。
本公开的第六方面可包括所述第一方面至所述第五方面中的任一项，其中使所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流与所述催化活性化合物前体蒸气在600℃至1450℃的温度下接触。
本公开的第七方面可包括所述第一方面至所述第六方面中的任一项，其包含使所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流与所述催化活性化合物前体蒸气在环境压力下接触，和将所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流和所述催化活性化合物前体蒸气冷却到低于120℃的温度。
本公开的第八方面可包括所述第一方面至所述第七方面中的任一项，其中使所述催化活性化合物前体蒸气直接凝结到所述催化剂载体颗粒的所述表面上。
本公开的第九方面可包括所述第一方面至所述第七方面中的任一项，其中所述催化活性化合物前体蒸气成核并凝结，以形成簇、颗粒或两者，并且所述簇、颗粒或两者沉积到所述催化剂载体颗粒的所述表面上。
本公开的第十方面可包括所述第一方面至所述第九方面中的任一项，其中所述催化剂包含0.02wt.％至20wt.％的催化活性化合物。
本公开的第十一方面可包括所述第一方面至所述第十方面中的任一项，其中所述催化剂载体颗粒的内部基本上不含所述催化活性化合物。
本公开的第十二方面可包括所述第一方面至所述第十一方面中的任一项，其中生成催化剂载体颗粒的气溶胶化的流包含：气溶胶化包含催化剂载体前体和稀释剂的催化剂载体前体混合物；和使所述气溶胶化的催化剂载体前体混合物干燥，以产生所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流。
本公开的第十三方面可包括所述第十二方面，其中所述催化剂载体前体包含以下中的至少一种：二氧化硅、热解二氧化硅、氧化铝、热解氧化铝，或氧化铝-二氧化硅，并且所述稀释剂包含水、有机溶剂或这些的组合。
本公开的第十四方面可包括所述第十二方面或所述第十三方面，其中所述催化剂载体前体混合物包含按所述催化剂载体前体混合物的总重量计1重量％(wt.％)至20wt.％的催化剂载体前体。
本公开的第十五方面可包括所述第十二方面至所述第十四方面中的任一项，其中在200℃至1450℃的温度下干燥所述气溶胶化的催化剂载体前体混合物。
本公开的第十六方面可包括一种生产催化剂的方法，所述方法包含：气溶胶化包含催化剂载体前体和稀释剂的催化剂载体前体混合物，以产生气溶胶化的催化剂载体前体混合物；将所述气溶胶化的催化剂载体前体混合物传送到第一加热区；在所述第一加热区中干燥所述气溶胶化的催化剂载体前体混合物，以形成多个气溶胶化的催化剂载体颗粒；将所述多个气溶胶化的催化剂载体颗粒传送到所述第一加热区下游的第二加热区；在所述第二加热区中使所述多个气溶胶化的催化剂载体颗粒与催化活性化合物前体蒸气接触；和使所述催化活性化合物前体蒸气凝结以产生所述催化剂，所述催化剂包含沉积在所述催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物。
本公开的第十七方面可包括所述第十六方面，其中所述催化剂载体前体包含以下中的至少一种：二氧化硅、热解二氧化硅、氧化铝、热解氧化铝，或氧化铝-二氧化硅，并且所述稀释剂包含水、有机溶剂或这些的组合。
本公开的第十八方面可包括所述第十六方面或所述第十七方面，其中所述催化剂包含0.02wt.％至20wt.％的催化活性化合物。
本公开的第十九方面可包括所述第十六方面至所述第十八方面中的任一项，其中所述催化剂载体颗粒的内部基本上不含所述催化活性化合物。
本公开的第二十方面可包括所述第十六方面至所述第十九方面中的任一项，其中所述催化活性化合物前体蒸气包含以下中的至少一种：钨金属、氧化钨(IV)、氧化钨(VI)、偏钨酸铵水合物、钨酸或钨酸钠。
本公开的第二十一方面可包括所述第十六方面至所述第二十方面中的任一项，其中将所述第一加热区维持在200℃至1450℃的温度下。
本公开的第二十二方面可包括所述第十六方面至所述第二十一方面中的任一项，其中在所述第二加热区中使所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流与所述催化活性化合物前体蒸气在600℃至1450℃的温度下接触。
本公开的第二十三方面可包括所述第十六方面至所述第二十二方面中的任一项，其包含在所述第二加热区的下游以受控的速率将所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流和所述催化活性化合物前体蒸气冷却到20℃至120℃的温度。
本公开的第二十四方面可包括所述第十六方面至所述第二十三方面中的任一项，其进一步包含使催化活性化合物前体气化，以形成所述催化活性化合物前体蒸气。
本公开的第二十五方面可包括所述第二十四方面，其包含在所述第二加热区中的坩埚中加热所述催化活性化合物前体，以使所述催化活性化合物前体气化成所述催化活性化合物前体蒸气。
本公开的第二十六方面可包括第二十四方面或第二十五方面，其中所述催化活性化合物前体在所述第二加热区中的温度为50℃至2000℃。
本公开的第二十七方面可包括所述第二十四方面，其包含在第三加热区中加热所述催化活性化合物前体以产生所述催化活性化合物前体蒸气，并将所述催化活性化合物前体蒸气传送到所述第二加热区。
本公开的第二十八方面可包括所述第十六方面至所述第二十七方面中的任一项，其中所述第二加热区包含延伸通过第二炉的反应管，并且所述方法进一步包含用所述催化活性化合物前体调适延伸通过所述第二炉的所述反应管。
本公开的第二十九方面可包括所述第二十八方面，其中调适所述反应管包含：加热所述催化活性化合物前体以形成催化活性化合物前体蒸气；和使所述催化活性化合物前体蒸气凝结到所述反应管的内表面上，以在所述反应管的所述内表面上形成所述催化活性化合物前体的层。
本公开的第三十方面可包括所述第二十九方面，其进一步包含：加热所述反应管，以将来自所述反应管的所述内表面的所述催化活性化合物前体重新气化以产生所述催化活性化合物前体蒸气；将所述多个催化剂载体颗粒传送通过所述反应管，其中所述多个催化剂载体颗粒与所述催化活性化合物前体蒸气接触；和使所述催化活性化合物前体蒸气凝结在所述多个催化剂载体颗粒的表面上。
本公开的第三十一方面可包括一种通过所述第十六方面至所述第三十方面中的任一项中所述的方法制得的催化剂。
本公开的第三十二方面可涉及一种催化剂，所述催化剂通过一种工艺来制备，所述工艺包含：生成催化剂载体颗粒的气溶胶化的流；加热催化活性化合物前体以产生催化活性化合物前体蒸气；使所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流与所述催化活性化合物前体蒸气接触；和使所述催化活性化合物前体凝结以产生所述催化剂，所述催化剂包含沉积在所述催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物。
本公开的第三十三方面可包括所述第三十二方面，其中所述催化活性化合物直接凝结到所述多个催化剂载体颗粒的所述表面上。
本公开的第三十四方面可包括所述第三十二方面，其中所述催化活性化合物包含沉积在所述多个催化剂载体颗粒的所述表面上的所述催化活性化合物的簇、颗粒或两者。
本公开的第三十五方面可包括所述第三十二方面至所述第三十四方面中的任一项，其中所述催化活性化合物前体包含以下中的至少一种：钨、铂、金、钯、铑、铱、铬、铼、钼、锰、钛、铈，或这些的组合。
本公开的第三十六方面可包括所述第三十二方面至所述第三十五方面中的任一项，其中所述催化活性化合物前体是以下中的至少一种：钨金属、氧化钨(IV)、氧化钨(VI)、偏钨酸铵水合物、钨酸或钨酸钠。
本公开的第三十七方面可包括所述第三十二方面至所述第三十六方面中的任一项，其中所述工艺包含使所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流与所述催化活性化合物前体蒸气在环境压力下接触，和将所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流和所述催化活性化合物前体蒸气冷却到低于120℃的温度。
本公开的第三十八方面可包括所述第三十二方面至所述第三十七方面中的任一项，其中生成催化剂载体颗粒的气溶胶化的流包含：气溶胶化包含催化剂载体前体和稀释剂的催化剂载体前体混合物；和使所述气溶胶化的催化剂载体前体混合物干燥，以产生所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流。
本公开的第三十九方面可包括所述第三十二方面至所述第三十八方面中的任一项，其中使所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流与所述催化活性化合物前体蒸气在600℃至1450℃的温度下接触。
本公开的第四十方面可包括所述第三十二方面至所述第三十九方面中的任一项，其包含按所述催化剂的总重量计0.02wt.％至20wt.％的催化活性化合物。
本公开的第四十一方面可包括所述第三十二方面至所述第四十方面中的任一项，其中所述催化剂载体颗粒的内部基本上不含所述催化活性化合物。
本公开的第四十二方面可涉及一种催化剂，所述催化剂包含：多个催化剂载体颗粒，所述催化剂载体颗粒包含二氧化硅、氧化铝，或二氧化硅和氧化铝；和沉积到多个催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物，气体和蒸气可接近所述多个催化剂载体颗粒的所述表面，其中所述催化活性化合物包含钨。
本公开的第四十三方面可包括所述第四十二方面，其中所述催化活性化合物直接凝结到所述多个催化剂载体颗粒的所述表面上。
本公开的第四十四方面可包括所述第四十二方面或所述第四十三方面，其中所述催化活性化合物包含以下中的至少一种：沉积在所述多个催化剂载体颗粒的所述表面上的所述催化活性化合物的单原子、单分子、簇、颗粒或这些的组合。
本公开的第四十五方面可包括所述第四十二方面至所述第四十四方面，其包含按所述催化剂的总重量计0.02wt.％至20wt.％的催化活性化合物。
本公开的第四十六方面可包括所述第四十二方面至所述第四十五方面，其中所述催化剂载体颗粒的内部基本上不含所述催化活性化合物。
本公开的第四十七方面可包括所述第四十二方面至所述第四十六方面，其中沉积到所述多个催化剂载体颗粒的表面上的所述催化活性化合物具有小于2.5纳米的平均结晶尺寸，其中所述平均结晶尺寸是使用小角X射线散射(SAXS)测定的所述催化活性化合物的颗粒的平均半径。
本公开的第四十八方面可包括所述第四十二方面至所述第四十七方面，其中所述催化剂具有由在大于或等于15度的2θ至小于或等于60度的2θ的范围内的单个特征峰组成的X射线衍射图案。
本公开的第四十九方面可涉及一种用于生产催化剂的系统，所述系统包含：气溶胶化单元；在所述气溶胶化单元下游的第一加热区；在所述第一加热区下游的第二加热区，所述第二加热区包含被配置为将催化活性化合物前体引入所述第二混合区的入口；其中气溶胶化的催化剂载体前体混合物被配置为由所述气溶胶化单元气溶胶化并流动通过所述第一加热区，并且然后流动通过所述第二加热区。
本公开的第五十方面可包括所述第四十九方面，其中所述气溶胶化单元包含超声换能器、喷嘴，或超声换能器和喷嘴。
本公开的第五十一方面可包括所述第四十九方面至所述第五十方面，其中所述气溶胶化单元是超声换能器。
本公开的第五十二方面可包括所述第四十九方面至所述第五十一方面中的任一项，其进一步包含坩埚，所述坩埚设置在所述第二加热区内，并且被配置为容纳所述催化活性化合物前体并将所述催化活性化合物前体暴露于所述第二加热区。
本公开的第五十三方面可包括所述第四十九方面至所述第五十二方面中的任一项，其进一步包含第一炉和第二炉，其中所述第一加热区设置在所述第一炉内，并且所述第二加热区设置在所述第二炉内。
本公开的第五十四方面可包括所述第五十三方面，其进一步包含反应管，所述反应管从所述气溶胶化单元延伸通过所述第一炉并且通过所述第二炉。
本公开的第五十五方面可包括所述第五十四方面，其中所述第一加热区包含定位在所述第一炉内的所述反应管的第一部分，并且所述第二加热区包含定位在所述第二炉内的所述反应管的第二部分。
本公开的第五十六方面可包括所述第五十四方面，其中所述催化活性化合物前体蒸气的所述源包含催化活性化合物前体的层，所述层沉积在所述反应管的一部分的内表面上，所述部分设置在所述第一炉、所述第二炉，或所述第一炉和所述第二炉两者内。
本公开的第五十七方面可包括所述第四十九方面至所述第五十二方面中的任一项，其中所述第二加热区包含反应管，并且所述催化活性化合物前体蒸气的所述源包含凝结在所述反应管的一部分的内表面上的所述催化活性化合物前体的层。
本公开的第五十八方面可包括所述第四十九方面至所述第五十七方面中的任一项，其进一步包含在所述第二加热区下游的过滤器。
本公开的第五十九方面可包括所述第四十九方面至所述第五十八方面中的任一项，其中所述气溶胶化单元包含运载气体入口，所述运载气体入口用于供应运载气体，以将所述气溶胶化的催化剂载体前体混合物从所述喷雾器输送通过所述第一加热区并通过所述第二加热区，并进入所述分离器。
现在应当理解，描述了通过气溶胶处理制得催化材料的系统和方法的各个方面，并且这类方面可与各种其它方面结合利用。
在整个本公开中，提供了复分解和异构化催化剂、复分解催化剂或异构化催化剂的各种处理参数和特性的范围。应当理解，当提供一个或多个明确范围时，也旨在提供单独值和在所述范围内形成的子范围，因为提供所有可能组合的明确列表是禁止的。举例来说，提供的范围1-10还包括单独值(如1、2、3、4.2和6.8)，以及可在提供的界限内形成的所有范围，如1-8、2-4、6-9和1.3-5.6。
对于本领域技术人员显而易见的是，可在不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下对所描述的实施例进行各种修改和变化。因此，本说明书旨在覆盖所描述的各种实施例的修改和变化，只要这类修改和变化处于所附权利要求书和其等同物的范围内。
Claims (19)
1.一种生产催化剂的方法，所述方法包含：
生成催化剂载体颗粒的气溶胶化的流；
加热催化活性化合物前体以产生催化活性化合物前体蒸气；
使所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流与所述催化活性化合物前体蒸气接触；和
使所述催化活性化合物前体凝结以产生所述催化剂，所述催化剂包含沉积在所述催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂载体颗粒包含二氧化硅、氧化铝，或二氧化硅-氧化铝中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述催化活性化合物前体包含以下中的至少一种：钨、铂、金、钯、铑、铱、铬、铼、钼、锰、钛、铈，或这些的组合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述催化活性化合物前体包含在150℃至1500℃的温度下气化或分解成蒸气的含钨化合物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中使所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流与所述催化活性化合物前体蒸气在600℃至1450℃的温度下接触。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，所述方法包含使所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流与所述催化活性化合物前体蒸气在环境压力下接触，和将所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流和所述催化活性化合物前体蒸气冷却到低于120℃的温度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述催化活性化合物前体蒸气直接凝结到所述催化剂载体颗粒的所述表面上。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述催化活性化合物前体蒸气成核并凝结，以形成簇、颗粒或两者，并且所述簇、颗粒或两者沉积到所述催化剂载体颗粒的所述表面上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中生成催化剂载体颗粒的气溶胶化的流包含：
气溶胶化包含催化剂载体前体和稀释剂的催化剂载体前体混合物；和
使所述气溶胶化的催化剂载体前体混合物干燥以产生所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述催化剂载体前体混合物包含按所述催化剂载体前体混合物的总重量计1重量％(wt.％)至20wt.％的催化剂载体前体。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中在200℃至1450℃的温度下干燥所述气溶胶化的催化剂载体前体混合物。
12.一种催化剂，所述催化剂通过一种工艺来制备，所述工艺包含以下步骤：
生成催化剂载体颗粒的气溶胶化的流；
加热催化活性化合物前体以产生催化活性化合物前体蒸气；
使所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流与所述催化活性化合物前体蒸气接触；和
使所述催化活性化合物前体凝结以产生所述催化剂，所述催化剂包含沉积在所述催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物。
13.根据权利要求12所述的催化剂，其中所述工艺包含使所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流与所述催化活性化合物前体蒸气在环境压力下接触，和将所述催化剂载体颗粒的气溶胶化的流和所述催化活性化合物前体蒸气冷却到低于120℃的温度。
14.一种催化剂，所述催化剂包含：
多个催化剂载体颗粒，所述催化剂载体颗粒包含二氧化硅、氧化铝或二氧化硅和氧化铝；和
沉积到所述多个催化剂载体颗粒的表面上的催化活性化合物，气体和蒸气能够接近所述多个催化剂载体颗粒的所述表面，其中所述催化活性化合物包含钨，并且所述催化活性化合物沉积在气体和蒸气能够接近的所述催化剂载体颗粒的所述表面的1％至50％上。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的催化剂，其中所述催化活性化合物直接凝结到所述多个催化剂载体颗粒的所述表面上。
16.根据权利要求12至14中任一项所述的催化剂，其中所述催化活性化合物包含以下中的至少一种：沉积在所述多个催化剂载体颗粒的所述表面上的所述催化活性化合物的单原子、单分子、簇、颗粒或这些的组合。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的催化剂，所述催化剂包含按所述催化剂总重量计0.02wt.％至20wt.％的催化活性化合物。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的催化剂，其中沉积到所述多个催化剂载体颗粒的表面上的所述催化活性化合物具有小于2.5纳米的平均结晶尺寸，其中所述平均结晶尺寸是使用小角X射线散射(SAXS)测定的所述催化活性化合物的颗粒的平均半径。
19.根据权利要求12至18中任一项所述的催化剂，其中所述催化剂具有由在大于或等于15度的2θ至小于或等于60度的2θ的范围内的单个特征峰组成的X射线衍射图案。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112691689A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-23 | 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 | 一种单原子催化剂的蒸气辐照还原合成方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3485215B1 (en) | 2016-07-12 | 2023-06-07 | Alexander Poltorak | System and method for maintaining efficiency of a heat sink |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1085474A (zh) * | 1992-10-05 | 1994-04-20 | E·I·内穆尔杜邦公司 | 制备钯粉和氧化钯粉的气溶胶分解法 |
| US20040101454A1 (en) * | 2002-09-05 | 2004-05-27 | Johnson D. Lynn | Supported metallic catalyst and method of making same |
| CN1817458A (zh) * | 2005-02-11 | 2006-08-16 | 罗门哈斯公司 | 制备催化剂的方法以及由此制得的催化剂 |
| US20110196184A1 (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | Uop Llc | Support Properties of Silica Supported Catalysts and Their Use in Olefin Metathesis |
| CN102316984A (zh) * | 2008-12-30 | 2012-01-11 | 莱昂德尔化学技术公司 | 催化剂再生 |
Family Cites Families (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3702886A (en) | 1969-10-10 | 1972-11-14 | Mobil Oil Corp | Crystalline zeolite zsm-5 and method of preparing the same |
| US3865751A (en) | 1970-01-26 | 1975-02-11 | Phillips Petroleum Co | Catalyst for conversion of olefins |
| US3645684A (en) | 1970-07-01 | 1972-02-29 | Cities Service Co | Fractionation of silica aerosols |
| US3928177A (en) | 1972-01-10 | 1975-12-23 | Universal Oil Prod Co | Hydrocarbon conversion with a multimetallic catalytic composite |
| US4507396A (en) | 1983-08-18 | 1985-03-26 | Chevron Research Company | Solid body preparation and formation by agglomeration in an immiscible solvent |
| US4575575A (en) | 1984-04-05 | 1986-03-11 | Phillips Petroleum Company | Catalysts and process for olefin conversion |
| US4684760A (en) | 1986-02-24 | 1987-08-04 | Phillips Petroleum Company | Catalyst compositions useful for olefin isomerization and disproportionation |
| EP0276096A1 (en) | 1987-01-21 | 1988-07-27 | Mobil Oil Corporation | An olefin metathesis process |
| DE3815292A1 (de) | 1988-05-05 | 1989-11-16 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von hydroxybenzaldehyden |
| US5204088A (en) | 1989-04-18 | 1993-04-20 | Globe Technology Corporation | Hydrophobic silica coating |
| US5230789A (en) * | 1991-08-28 | 1993-07-27 | Uop | Hydrocarbon conversion process using an amorphous silica/alumina/phosphate composition |
| JPH05103995A (ja) | 1991-10-17 | 1993-04-27 | Maruzen Petrochem Co Ltd | オレフインの不均化触媒およびその触媒を用いたオレフインの不均化方法 |
| US5340560A (en) | 1993-04-30 | 1994-08-23 | General Electric Company | Method for making fumed silica having a reduced aggregate size and product |
| DE19650500A1 (de) * | 1996-12-05 | 1998-06-10 | Degussa | Dotierte, pyrogen hergestellte Oxide |
| US6099719A (en) | 1996-12-17 | 2000-08-08 | Exxon Research And Engineering Company | Hydroconversion process for making lubicating oil basestocks |
| WO2001047634A1 (en) | 1999-12-28 | 2001-07-05 | Corning Incorporated | Zeolite/alumina catalyst support compositions and method of making the same |
| WO2002003430A2 (en) | 2000-06-29 | 2002-01-10 | California Institute Of Technology | Aerosol process for fabricating discontinuous floating gate microelectronic devices |
| JP3796565B2 (ja) | 2000-08-15 | 2006-07-12 | 信越化学工業株式会社 | 球状シリカ微粒子の製造方法 |
| US7449030B2 (en) | 2001-03-01 | 2008-11-11 | Alcoa World Alumina Llc | Agglomeration of alumina and binder therefor |
| EP1243552B1 (de) * | 2001-03-24 | 2008-07-02 | Evonik Degussa GmbH | Mit einer Hülle umgebene, dotierte Oxidpartikeln |
| DE10337198A1 (de) | 2003-08-13 | 2005-03-17 | Degussa Ag | Träger auf Basis von Granulaten, die aus pyrogen hergestelltem Siliciumdioxiden hergestellt sind |
| US20080011876A1 (en) | 2006-07-10 | 2008-01-17 | Ostraat Michele L | Particle generator |
| EP2212267A1 (de) * | 2007-10-15 | 2010-08-04 | Basf Se | Verfahren zur isomerisierung von olefinen |
| BRPI0705939A2 (pt) | 2007-10-29 | 2009-06-23 | Petroleo Brasileiro Sa | processo para a produção de catalisadores hìbridos para a sìntese de fischer-tropsch e catalisador hìbrido produzido de acordo com o processo |
| US8246933B2 (en) | 2007-11-30 | 2012-08-21 | Stc.Unm | Aerosol method for nano silver-silica composite anti-microbial agent |
| US9731285B2 (en) | 2007-12-26 | 2017-08-15 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Process for producing oxide catalysts |
| EP2311561B1 (en) | 2008-08-06 | 2019-12-25 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Zeolite-containing catalyst, process for producing the zeolite-containing catalyst, and process for producing propylene |
| US8216961B2 (en) | 2008-08-27 | 2012-07-10 | Korea University Research And Business Foundation | Nanoparticles including metal oxide having catalytic activity |
| BRPI0918229A2 (pt) | 2008-09-04 | 2016-03-01 | Basf Corp E Basf Ag | isomerizacao de olefina e catalisador de metatese |
| SG174614A1 (en) | 2009-04-01 | 2011-11-28 | Mitsui Chemicals Inc | Process for producing olefin |
| US20110077444A1 (en) | 2009-09-29 | 2011-03-31 | Fina Technology, Inc. | Metathesis Catalyst for Olefin Production |
| US8895795B2 (en) | 2010-02-05 | 2014-11-25 | Uop Llc | Acid washed silica supported catalysts and their use in olefin metathesis |
| US8889752B2 (en) | 2010-06-11 | 2014-11-18 | Fina Technology, Inc. | Foamed articles exhibiting improved thermal properties |
| US8613897B2 (en) | 2010-08-10 | 2013-12-24 | Uop Llc | Densified fumed metal oxides and methods for producing the same |
| FR2969511B1 (fr) | 2010-12-22 | 2012-12-28 | IFP Energies Nouvelles | Materiau spherique comprenant des nanoparticules metalliques piegees dans une matrice oxyde mesostructuree et son utilisation comme catalyseur dans les procedes du raffinage |
| MX352582B (es) | 2012-11-06 | 2017-11-07 | Mexicano Inst Petrol | Composito mesoporoso de mallas moleculares para la hidrodesintegracion de crudos pesados y residuos. |
| KR101373823B1 (ko) | 2013-10-22 | 2014-03-11 | 한국에너지기술연구원 | 선택적 합성오일 생성을 위한 피셔-트롭쉬 반응용 금속 구조체 기반 코발트계 촉매 및 그 제조 방법, 이 금속 구조체 기반 코발트계 촉매를 이용한 선택적 합성 오일 제조 방법 |
| CA2964762A1 (en) | 2014-10-14 | 2016-04-21 | Gevo, Inc. | Methods for conversion of ethanol to functionalized lower hydrocarbons and downstream hydrocarbons |
| US9682367B2 (en) | 2014-10-22 | 2017-06-20 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Monolith structure loaded with metal promoted nanozeolites for enhanced propylene selectivity in methanol conversion |
| EP3212326A1 (en) | 2014-10-28 | 2017-09-06 | SMH Co., Ltd. | Metathesis catalyst on mixed metal oxide-zeolite support and process for use thereof |
| US10005703B2 (en) | 2015-07-02 | 2018-06-26 | Saudi Arabian Oil Company | Propylene production using a mesoporous silica foam metathesis catalyst |
| US10010870B2 (en) | 2015-11-12 | 2018-07-03 | Saudi Arabian Oil Company | Synthesis of catalytic materials for metathesis and isomerization reactions and other catalytic applications via well controlled aerosol processing |
| US9969621B2 (en) | 2016-05-04 | 2018-05-15 | Saudi Arabian Oil Company | Methods for processing fumed metallic oxides |
| US10934231B2 (en) | 2017-01-20 | 2021-03-02 | Saudi Arabian Oil Company | Multiple-stage catalyst systems and processes for propene production |
-
2018
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-
2020
- 2020-02-17 SA SA520411354A patent/SA520411354B1/ar unknown
- 2020-06-23 US US16/909,083 patent/US11596925B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1085474A (zh) * | 1992-10-05 | 1994-04-20 | E·I·内穆尔杜邦公司 | 制备钯粉和氧化钯粉的气溶胶分解法 |
| US20040101454A1 (en) * | 2002-09-05 | 2004-05-27 | Johnson D. Lynn | Supported metallic catalyst and method of making same |
| CN1817458A (zh) * | 2005-02-11 | 2006-08-16 | 罗门哈斯公司 | 制备催化剂的方法以及由此制得的催化剂 |
| CN102316984A (zh) * | 2008-12-30 | 2012-01-11 | 莱昂德尔化学技术公司 | 催化剂再生 |
| US20110196184A1 (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | Uop Llc | Support Properties of Silica Supported Catalysts and Their Use in Olefin Metathesis |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| A. SPAMER等: "The reduction of isomerisation activity on a WO3/SiO2 metathesis catalyst", 《APPLIED CATALYSIS A：GENERAL》 * |
| DAMIEN P. DEBECKER等: "Aerosol route to nanostructured WO3-SiO2-Al2O3 metathesis catalysts: Toward higher propene yield", 《APPLIED CATALYSIS A：GENERAL》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112691689A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-23 | 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 | 一种单原子催化剂的蒸气辐照还原合成方法 |
| CN112691689B (zh) * | 2020-12-28 | 2022-07-15 | 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 | 一种单原子催化剂的蒸气辐照还原合成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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