催化劑載體

載體是固體催化劑中主催化劑和助催化劑的分散劑、黏合劑和支撐體。載體的作用可以歸納為如下幾個方面。

1.分散作用

多相催化是一種界面現象，因此要求催化劑的活性組分具有足夠的表面積，這就需要提高活性組分的分散度，使其處于微米級或原子級的分散狀態。而載體可以將活性組分分散為很小的粒子，并保持其穩定性。例如將貴金屬Pt負載于Al2O3載體上，Pt被分散為納米級粒子，成為高活性催化劑，進而使貴金屬的利用率大大提高。

2.穩定化作用

載體可以對催化劑起到防止活性組分的微晶發生半熔或再結晶的穩定化作用。載體能把微晶阻隔開，防止微晶在高溫條件下遷移。例如，烴類蒸氣轉化制氫催化劑，選用鋁鎂尖晶石做載體時，可以防止活性炭組分Ni微晶晶粒在高溫（1073K）下長大。

3.支撐作用

載體可賦予固體催化劑一定的形狀和大小，使之符合工業反應對催化劑流體力學條件的要求。載體還可以使催化劑具有一定的機械強度，在使用過程中使其不破碎或粉化，以避免催化劑床層阻力增大，從而使流體分布均勻，保持工藝操作條件穩定。

4.傳熱和稀釋作用

對于強放熱或強吸熱反應，通過選用導熱性好的催化劑載體，可以及時移走反應熱量，進而防止催化劑表面溫度過高。對于高活性的活性組分，加入適量載體可起稀釋作用，降低單位容積催化劑的活性，以保證熱平衡。載體的這兩種作用都可以使催化劑床層反應溫度恒定，同時也使得活性組分的熱穩定性得到提高。

5.助催化作用

載體除上述物理作用外，還有化學作用。催化劑的活性、選擇性和穩定性會因載體和活性組分或助催化劑產生化學作用而發生變化。在高分散負載型催化劑中，由于氧化物載體可能對金屬原子或離子活性組分發生強相互作用或誘導效應進而產生助催化作用。另一方面，載體的酸堿性質還可與金屬活性組分產生多功能催化作用，使載體也成為活性組分的一部分，組成雙功能催化劑。