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浙江实验用金属催化剂研究进展

来源: 发布时间:2022年07月27日

我们提供高效的铂催化剂,例如二氧化铂(也称为Adams催化剂),适于在有机合成中氢化和脱氢各种官能团。其在反应过程中会形成活性Pt催化剂铂黑。利用铂催化能够在炔烃上诱导顺式加成,形成顺式烯烃。使用铂催化剂的两个重要的转化包括将硝基化合物氢化为胺、以及将酮氢化为醇。值得注意的是,烯烃的还原可以在硝基存在下用Pt催化剂Adams催化剂进行,而硝基不会被还原。将硝基化合物还原成胺时,铂催化剂表现优于钯催化剂,可较大限度避免氢解作用。该Pt催化剂还用于磷酸苯酯氢解——钯催化剂无此能力。贵金属催化剂必须和空气燃料喷射系统一起配合使用。浙江实验用金属催化剂研究进展

贵金属催化剂主要由三部分组成:活性组分、载体、助催化剂组成。活性组分主要包括铂、钯、铑等贵金属粒子组成,通常由一种或多种成分组成。贵金属催化剂的载体在贵金属催化剂承担活性组分支撑骨架的作用,可以很好的将活性组分分散、粘结支撑体上。将活性组分、助催化剂负载在载体上制作而成的催化剂我们称之为负载型贵金属催化剂。根据载体的比表面积可以分为低比表面积载体和高比表面积载体。贵金属催化剂是一种负载型的催化剂,因此通常采用的是高比表面积的载体,常采用堇青石(镁、铁、铝的铝硅酸盐)作为载体。苏州科研用金属催化剂研发贵金属催化剂在多种环境下都能够稳定地保持其催化特性。

贵金属的合金催化剂也是人们开发的重点之一。有的单金属催化剂完全没有活性,但是与其他催化剂合金化后活性大幅度增加,甚至是简简单单的物理混合也能提升催化活性。其中典型的例子就是碳载体Ru与Pd的合金催化炔类加氢的反应。通过合金化,不只可以提高催化反应的活性,还可以提高催化反应的选择性和使用寿命。在丙烯选择性氧化制备丙烯醛时,使用不同比例的CuAu合金,可以改变产物的转化率。Au的含量为40%时,产物的转化率为15%,选择性可达82%。当Au的含量为0时,选择性只有百分之几。

贵金属催化剂是一种能改变化学反应速度而本身又不参与反应终产物的贵金属材料。贵金属催化剂可以做成方形的,也可以做成球形的,也可以做成我们所说的颗粒的。以颗粒贵金属催化剂为例,它们的电子轨道都未填满,表面易吸附反应物,且强度适中,利于形成中间“活性化合物”,具有较高的催化活性,同时还具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性,成为重要的催化剂材料。颗粒贵金属催化剂按照功能来分的话主要有臭氧催化剂、芬顿催化剂、氧化铝臭氧催化剂、硅铝基臭氧催化剂、硅铝钛臭氧催化剂、臭氧氧化催化剂、臭氧分解催化剂、VOCs催化剂、RCO催化燃烧催化剂、低温燃烧催化剂等。稀有金属催化剂的通常使用温度为320-450摄氏度。

金属催化剂的吸附作用是非均相催化过程中重要的环节,过渡金属能吸附O等气体,强化学吸附能力与过渡金属的特性有关,是因为过渡金属外层电子层中都具有d空轨道或不成对d电子,容易与气体分子形成化学吸附键,吸附活化能较小,能吸附大部分气体,更主要的是d轨道半充满或者全充满,较稳定,不易与气体分子形成化学吸附键。催化反应中,金属催化剂先吸附一种或多种反应物分子,从而使后者能够在金属表面上发生化学反应,金属催化剂对某一种反应活性的高低与反应物吸附在催化剂表面后生成的中间物的相对稳定性有关。单金属催化剂指只有一种金属组分的催化剂。浙江实验用金属催化剂研究进展

负载型金属催化剂能够进行各种各样的反应,例如氢化、脱氢、重整反应、石油烃裂化、污染物降解等。浙江实验用金属催化剂研究进展

多金属催化剂是由两种或两种以上的金属组成。例如负载在含氯的γ-氧化铝上的铂-铼等双(多)金属重整催化剂。它们比前述只含铂的重整催化剂有更优越的性能,在这类催化剂中,负载在载体上的多种金属可形成二元或多元的金属原子簇,使活性组分的有效分散度大幅度提高。金属原子簇化合物的概念起初是从络合催化剂中来的,将其应用到固体金属催化剂中,可以认为金属表面也有几个、几十个或更多个金属原子聚集成簇。许多金属都可作为催化剂,用得较为普遍的是过渡金属。过渡金属具有优良的加氢脱氢特性,是工业上普遍应用的加氢脱氢催化剂。浙江实验用金属催化剂研究进展

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