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喷洒还是共沉淀？催化剂准备的两大方法究竟有何不同？
在化学领域，催化剂支持体是一种固体材料，具有较高的表面积，通常用于固定催化剂。异相催化剂的活性主要由材料的可存取表面上的原子促进。因此，化学家们努力最大化催化剂的比表面积，而其中一种流行的方法是将催化剂均匀分布在支持体的表面上。支持体可能是惰性的，或者参与催化反应。常见的支持体包括活性碳、铝土矿和矽氧化物等。
催化剂的活性主要取决于其接触的表面，这使得催化剂的准备方法至关重要。
应用催化剂到支持体上
催化剂的准备方法主要有两种：浸渍法和共沉淀法。在浸渍法中，固体支持体的悬浮液会处理与前驱体的溶液，随后将所得材料在特定条件下激活，将前驱体（通常是金属盐）转换为更活跃的状态，如金属本身。在这种情况下，催化剂支持体通常是颗粒状。另一种方法是从均相溶液准备催化剂，这称为共沉淀法。
利用共沉淀法，将铝盐和前驱体的酸性溶液与堿反应以沉淀混合羟基，随后进行煅烧，以得到催化剂。
许多前驱体需要在高温下与氢流进行反应以激活，这样的过程要求支持体具备很高的热稳定性。此外，催化剂长时间使用后可能会受到污染，因此在某些情况下，可以透过氧化还原循环来重新激活催化剂，同样需要高温条件。
溢出现象
支持体常常被视为惰性材料：催化作用发生在催化“岛屿”上，而支持体的存在只为提供高表面积。然而，实验表明，这一模型往往过于简化。已知例如，氢和氧等吸附物能够与支持体相互作用，甚至在不重新进入气相的情况下，从一个岛屿迁移到另一个岛屿。这一过程被称为溢出现象。
氢能通过支撑体形成羟基的方式“溢出”。这揭示了支持体在催化中的潜在活性。
催化剂淋溶
在异相催化中，一个常见的问题是催化剂的淋溶，这是一种去活化的形式，活性物质在液相中流失。淋溶不仅对环境造成负面影响，还在商业上带来损失。因此，在长时间使用催化剂时，必须考虑到这一问题。
强金属-支持互作
强金属-支持互作的现象突显了异相催化剂仅仅是支持在惰性物质上这一简化模型的问题。例如，研究显示白金在支持于钛氧化物时，与氢的结合不再与单独白金时相同，这表明支持体的存在会影响催化剂的电子行为。
原来的证据证实了催化剂的表现受支持材料的影响极大，尤其是对于强金属-支持互作的案例。
电催化支持体
在电催化中，支持体常用于提供催化剂纳米颗粒或粉末的机械稳定性。这些支持体可以降低颗粒的流动性，促进化学稳定性，并作为固体包覆剂。最近，石墨烯被视为最具前景的支持材料之一，因为它的孔隙性、电子特性、热稳定性和活性表面积都有着优异的表现。
实例与展望
几乎所有主要的异相催化剂都是基于支持体的。这些催化剂的准备和应用考虑了支持体的性质、催化剂的活性及其稳定性。随着技术的发展，催化剂的性能仍在不断改进，使得催化反应更加高效和环保。
催化剂的设计和制备是一个不断演进的领域，未来将如何进一步改进这些方法呢？
