韶关贵金属均相催化剂的简单介绍
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什么是贵金属催化剂
贵金属催化剂已经有很长的历史了,它的工业应用可以追溯到19世纪的70年代,以铂为催化剂的接触法制造硫酸的工业。1913年,铂网催化剂用于氨氧化制硝酸;1937年Ag/Al2O3催化剂用于乙烯氧化制环氧乙烷;1949年,Pt/Al2O3催化剂用于石油重整生产高品质汽油;1959年,PdCl2-CuCl2催化剂用于乙烯氧化制乙醛;到上世纪60年代末,又出现了甲醇低压羰基合成醋酸用铑络合物催化剂。从上世纪70年代起,汽车排气净化用贵金属催化剂(以铂为主,辅以钯、铑)大量推广应用,并很快发展为用量最大的贵金属催化剂。 贵金属催化剂的英文名称是precious metal catalyst,它主要是以铂族金属(Platinum Group Metal )为主的铂(Pt)、钯(Pd)、钌(Ru)、铑(Rh)、铱(Ir)、锇(Os)等为催化活性组分的载体类非均相催化剂和铂族金属无机化合物或有机金属配合物组成的各类均相催化剂。铂族金属由于其d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,成为最重要的催化剂材料。 按催化剂的主要活性金属分类,常用的有:铂催化剂、钯催化剂和铑催化剂、钌催化剂等。贵金属催化剂由于其无可替代的催化活性和选择性,在石油、化工、医药、农药、食品、环保、能源、电子等领域中占有极其重要的地位。在石油和化学工业中的氢化还原、氧化脱氢、催化重整、氢化裂解、加氢脱硫、还原胺化、调聚、偶联、歧化、扩环、环化、羰基化、甲酰化、脱氯以及不对称合成等反应中,贵金属均是优良的催化剂。 在环保领域贵金属催化剂被广泛应用于汽车尾气净化、有机物催化燃烧、CO、NO氧化等。在新能源方面,贵金属催化剂是新型燃料电池开发中最关键的部分。 在电子、化工等领域贵金属催化剂被用于气体净化、提纯。催化技术是当今高新技术之一,也是能产生巨大经济效益和社会效益的技术。发达国家国民经济总产值的20%~30%直接来自催化剂和催化反应。化工产品生产过程中85%以上的反应都是在催化剂作用下进行的。 据分析表明,世界上70%的铑、40%的铂和50%的钯都应用于催化剂的制备。 我相信,在不久的未来贵金属催化剂在化学新领域的研究和开发中会有着越来越广泛的应用前景。
为什么许多贵金属是优秀的催化剂,有什么共性的地方
许多金属的氧化物具有催化作用,贵金属也是如此。所以说贵金属的催化作用,不如说是 贵金属氧化物的催化作用。贵金属之所以耐腐蚀,就是其表面特别容易生成氧化膜。贵金属的氧化膜与其他金属的氧化膜不同的是,一般金属的氧化膜容易探测到,甚至肉眼可以看到。但贵金属的氧化膜是很难检测到的。例如金铂钛的表面的氧化膜很难分做出定性和定量分析。但理论上一定是有的。就是这极微量的氧化物,就具有神奇的催化作用,也是贵金属为优秀的催化剂的原因。因为用贵金属做催化剂,消耗极少,甚至人们认为贵金属做催化剂没有消耗。因为消耗少,所以生成物中贵金属的含量极微量,很难检测到这也是贵金属是优秀的催化剂的原因之一。
负载型金属催化剂的特点是什么?载体对金属的那些性能会产生影响
(1)
可按催化剂物化性能的要求,选择合适孔结构和表面积的载体,增强催化剂的机械性能和耐热、传热性能;
(2)
对于贵金属催化剂,由于将金属均匀分散在大表面积上,可节省催化剂贵金属用量,从而降低催化剂的成本;
(3)
易采用多组分同时负载,或利用载体的某种功能(例如酸中心,或配位结构的导向,或电子迁移),制备多功能催化剂;
(4)
可以利用载体表面功能团成交联剂,进行均相催化剂的多相化;
(5)
省去催化剂成型工段,制备方法比较简便.