金属载体催化剂在表面处理方面的分析进展介绍了近年来金属载体催化剂在表面处理和活性组分负载方面的研究进展，争论了各种方法的优缺点，并对金属载体催化剂的应用发展进行了综述。关键词：金属载体催化剂；表面处理；负载：O64文献标识码：A0前言同传统载体催化剂相比，金属载体催化剂由于具有以下的优良性能而受到广阔研究人员的留意：(1)金属载体的壁厚可以降低到0.04mm左右，大大增加其有效截面，从而减低阻力；(2)金属载体具有较大的几何表面积，在获得相同净化性能的条件下可节省贵金属的用量；(3)金属载体具有良好的延展性，可以根据任意外形加工制造；(4)金属载体具有良好的热传导性，可以快速地将热量传递，从而达到启动温度或将热量散发。自20世纪80年月以来，世界各国对金属载体催化剂在理论上和应用上进行了大量的研究，并取得了重大进展。本文现对其研究和应用进展作一综述。1载体的表面处理到目前为止，Ti、Al、Ni、Fe-Cr-Al、不锈钢等几种金属和合金被广泛地研究，从加工性能和将来发展等综合考虑，Ti和Fe-Cr-Al合金的应用前景最为广泛，已有的金属载体研究也多是围绕Ti和Fe-Cr-Al合金进行。以下主要对Ti和Fe-Cr-Al合金的表面处理加以介绍。1.1Ti合金的表面处理Ti合金在使用前，一般进行超声震荡、酸洗、喷砂等表面处理。超声震荡主要消退载体表面的油污，酸洗和喷砂是为了在表面形成大量的新增孔，用于提高金属载体与涂覆层的结合力。酸洗的溶液主要有CH3COOH、H2SO4、HF-HCl和HF-HNO3等。在酸洗过程中，需要增加酸洗液的流淌性，以防形成点腐蚀。钛表面的喷砂处理一般选用白刚玉进行，压力掌握在0.45MPa以下，否则简单在钛表面形成氧化铝的二次污染。1.2Fe-Cr-Al合金的表面处理Fe-Cr-Al合金在使用前，通常进行高温氧化。经高温氧化后，会在表面形成一层厚度约为1μm～2μm的α-Al2O3晶须，为下一步的负载活性溶液涂覆供应了大量的机械锚接点，大大改善了涂覆层与金属载体的结合性[1]。为了进一步提高活性组分的分散度和利用率，通常在Fe-Cr-Al合金表面负载一层大约厚度为50μm的γ-Al2O3，然后再将活性组分负载在γ-Al2O3内。γ-Al2O3在金属载体表面的负载方法主要有浸渍、等离子喷涂、磷化、电泳沉积等多种。1.2.1浸渍刘烜等[2]采用浸渍法在Fe-Cr-Al合金表面负载了γ-Al2O3涂层。经过超声震荡和热冲击等测试了Fe-Cr-Al合金的表面结构、γ-Al2O3涂层的性能及与合金的结合能力，结果表明，经过预处理的Fe-Cr-Al合金对γ-Al2O3涂层得一次负载率≥11%，在500℃和900℃下，涂层的比表面积分别为166.0m2/g和71.05m2/g；在59kHz、30min超声波作用下，涂层脱落率为1.5%～2.5%；800℃至室温热冲击涂层损失率为0.1449%。Su等先在经过高温氧化后的Fe-Cr-Al合金表面负载一层γ-AlOOH凝胶，然后再负载γ-Al2O3涂层。测试结果表明，在超声震荡下，最小的涂层脱落率为2.79%，热冲击下的脱落率为0.02%。为了进一步提高涂层与金属载体的结合，王家明等采用浸渍方法先在Fe-Cr-Al合金表面涂覆一层MgAl2O4/Al2O3过渡层，然后再负载γ-Al2O3涂层，获得了高结合强度的涂层结构。采用浸渍法制备γ-Al2O3涂层工艺简洁，易于大批量生产，但由于在烘干、煅烧过程中水分的蒸发，不可避免地会在涂层中产生大量裂缝，这些裂缝会影响到涂层与载体的结合，如何避免或削减裂缝的产生还处于研究过程之中。1.2.2等离子处理在高能等离子喷涂机的作用下，具有很大动能的浆料与金属载体接触后，会剧烈结合在金属载体的表面，从而具有较高的抗剥落性。吴晓东等采用等离子喷涂技术在0Cr20Al17Y合金表面制备了γ-Al2O3涂层。同浸渍法相比，氧化铝喷涂层由熔融的多孔骨架及积累其上的氧化铝微粒组成复合结构，保证了涂层与金属载体牢固的结合强度，而且稀土添加剂体提高了涂层内部的互锁效应及涂层与金属载体之间的锚接效应，其抗剥落性有了极大的提高。采用等离子喷涂技术在金属载体上制备γ-Al2O3涂层简洁易得，但目前对等离子喷涂的机理还处于未完全把握之中，且等离子喷涂只适用于金属板、箔。在金属丝网上或其他复杂外形载体进行喷涂不但会造成活性组分的铺张，而且涂层不能深度喷涂。1.2.3磷化闫惠忠...