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金山区自主研发贵金属均相催化剂科研进展

来源: 发布时间:2023年05月28日

实际上.贵金属均相催化剂在参与化学反应进行的过程中.涉及的原理和具体过程会更为复杂.存在电子转移、中间过渡状态、基元反应等等。但讨论一个贵金属均相催化剂.基本上还是要从贵金属均相催化剂的三大性质出发:(1)催化活性(2)特定反应选择性(3)本身稳定性。化学反应速率只与温度和活化能有关.温度越高、活化能越低.化学反应速率就越快.而催化剂之所以能提高化学反应速率.是因为它提供一种化学反应活化能较低的反应途径。催化剂是实现原油高效转化和清洁利用中较为经济、灵活的关键中间技术.随着石油产品市场的竞争日益激烈.开发和使用新催化剂来不断地改良石油工业中各种催化反应过程成了增加产品竞争力的好的选择。贵金属催化剂普遍用于加氢、脱氢、氧化、还原、异构化、芳构化、裂化、合成等反应。金山区自主研发贵金属均相催化剂科研进展

对于能做贵金属均相催化剂的金属而言.一般需要其有较丰富的电子性质.有较大容易变形的电子云.这样利于接触反应物.同时松散的电子云也利于反应的产物的离去。因此.过渡金属(Ni、Pt、Pd、Ru)具有较好的催化性能.而主族金属作为催化剂的主要活性中心较少.因为主族金属元素倾向于失去或得到电子形成稳定.相对惰性的电子结构.不利于和反应底物发生作用。比如.Li.Na.K.Mg.Ca等.因而不能作为催化剂的主要活性成分。当然有些场合可以作为添加剂存在.改进催化剂的性能。金山区自主研发贵金属均相催化剂科研进展贵金属催化剂的特点:与过渡金属都可作为氧化还原反应催化剂。

装填贵金属均相催化剂后.应当检查影响其催化性能的几个关键的点。比如压力降.管路中压力降应在平均值5%左右变动。偏高可能会有破碎的催化剂.偏低可能是催化剂装填太松.管子需要进一步振动。而压力降可以用压力差读数计读出来。还有装填重量。一般情况下.催化剂越多.催化活性越好。一定重量的催化剂可以保证产物的产量。也要考虑催化剂的堆密度.以保证其能够达到合理的重量和体积。如果密度太低.可能导致催化剂量太少使得合成塔性能不良.催化剂寿命也会受到影响。

贵金属均相催化剂在某一温度下.该温度所提供的能量整体上不能使反应物活化(使反应物分子达到高于活化能的水平).催化剂降低了反应的活化能.在同一温度下.反应物分子更容易达到活化.因而有更多的反应物分子能够发生反应.因而表现为提高了转化率。载体是固体催化剂的重要组成部分.主要作用在于改变主催化剂的形态结构.对主催化剂起分散和支撑作用.从而增加催化剂的有效表面积.并降低贵金属均相催化剂的成本。对于载体而言.其孔结构是一个关键因素。由于催化剂的表面积中绝大部分为内表面积.活性中心也往往分布在内表面上.反应物分子在被吸附之前.必须通过催化剂的孔内扩散才能到达催化剂内表面的活性中心。这种扩散过程与贵金属均相催化剂的孔结构密切相关.不同孔结构中的扩散表现出不动的扩散规律和表观反应动力学。在发生催化反应的物料中,不论是反应原料还是催化剂,都溶于反应介质中,以单独的分子形态而分散的。

贵金属均相催化剂装填考虑两个原则.一是贵金属均相催化剂不应从高处自由落下.二是填装固定床层时要保证分布均匀。其实在实验室条件下.做一些气固相的反应时.我们也是类似的操作.只不过更为精细。催化剂床层的厚度.均匀与否非常影响其催化性能。催化剂在装填过程中是否受到影响同其强度和形状有关。一般.坚硬的.球形的催化剂较为柔软.有角的片状的催化剂更容易耐受坠落。(考虑的太仔细了.不过我们实验室使用的过程中通常是把它研磨的很细.很碎.基本在毫米级.其实也是出于放置均匀.保证性能均一性.重复性的考量)填充的均匀与否可能会导致其影响气体分布和催化剂的利用。在燃料电池方面,铂催化剂是其主要的中心材料。上海常用贵金属均相催化剂研发

金属催化的偶联反应是有机合成中常见的形成碳碳键和碳杂键的反应,在有机合成中有着至关重要的作用。金山区自主研发贵金属均相催化剂科研进展

贵金属均相催化剂化工厂的有效操作很大程度上取决于催化剂的使用状况。而使用状况除了与具体催化条件如气体流动.温度.压力调控有关系.催化剂的正确装填也至关重要。因此.从一个工厂设计和基建筹划阶段.就应当考虑到贵金属均相催化剂的处理.比如.合适的人孔.附属平台.起重杆.溜槽.筛子.漏斗等。整体式思考工厂.才不会在图纸层面出现大的偏差。贵金属均相催化剂的装填.装填首先考虑存放问题.然后是搬运问题.还要考虑使用前的筛分问题.较后才是装填在反应器内。金山区自主研发贵金属均相催化剂科研进展

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