贵金属催化剂组成及制备方法:相催化剂的组成较单纯,通常为某种化合物。多相催化用负载型催化剂的组成较复杂,通常由活性金属组分、助催化剂及载体组成。助催化剂是添加到催化剂中的少量物质,它本身无活性或活性很小,但能改善催化剂的性能。载体是催化剂活性组分的分散剂或支持物。载体的主要作用是增加催化剂的有效表面,提供合适的孔结构,保证足够的机械强度和热稳定性。常用的催化剂载体有Al2O3、SiO2,多孔陶瓷、活性炭等。不同类型的催化剂有不同的制备方法。均相催化用催化剂的制备主要是用化学法获得所需化合物及有机络合物。多相催化用无载体催化剂(如Pt-Rh网)的制备是先用火法熔炼制成合金,然后经拉丝、织网而成。载体催化剂的制备较为复杂,一般是将载体原料经配料、成形、烧成等工艺过程加工成一定形状(如球状、柱状、蜂窝状),然后用浸渍法加载贵金属活性组分及助催化剂,较后经还原焙烧而成。贵金属催化剂的研究历史已经有几十年。杨浦区库存贵金属均相催化剂机理
新型核壳催化剂可降低贵金属用量:新的催化剂除了能减少贵金属用量外,还具有众多优点。由于贵金属不易与其他材料结合。研究人员可以在壳结构中添加多种贵金属元素以及在碳化物壳结构中添加多种非金属元素,自由地组装复杂催化剂。这有利于研究人员调节催化剂性质,用于不用催化用途。另一方面,新催化剂表现出良好的抗中毒性能。一般来说,贵金属表面会与CO结合,导致失活。传统的氢燃料电池催化剂单能承受10ppm的CO,而研究人员发现新的催化剂可承受高达1000ppm的CO。此外,新的核壳结构在众多高温的反应条件中均表现出良好的结构稳定性,抗结块能力强。广州自主研发贵金属均相催化剂放大生产金属催化剂能抑制可燃性挥发气体释放速率和总量,达到阻燃、抗熔滴、抑烟功效。
催化剂特性:1、催化活性:催化剂参与了化学反应,降低了化学反应的活化能,多多加快了化学反应的速率,这说明催化剂具有催化活性。催化反应的速率是催化剂活性大小的衡量尺度,活性是评价催化剂好坏的较主要的指标。2、选择性:一种催化剂只对某一类反应具有的加速作用,对其他反应则加速作用甚小,甚至没有加速作用,这一性能就是催化剂选择性。催化剂的选择性决定了催化作用的定向性,可通过选择不同的催化剂来控制或改变化学反应的方向。3、寿命或稳定性:催化剂的稳定性以寿命表示,它包括热稳定性、机械稳定性和抗毒稳定性。
金属催化剂的吸附作用:吸附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,是因为过渡金属较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,较主要的是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。一般情况下,处于中等强度的化学吸附态的分子会有较大的催化活性,因为太弱的吸附使反应物分子的化学键不能松弛或断裂,不易参与反应;而太强的吸附则会生成稳定的中间化合物将催化剂表面覆盖而不利于脱附。均相催化用催化剂通常为可溶性化合物(盐或络合物),如氯化钯、氯化铑、醋酸钯、羰基铑等。
金属催化剂的分类:按催化反应类别,贵金属催化剂可分为均相催化用和多相催化用两大类。均相催化用催化剂通常为可溶性化合物(盐或络合物),如氯化钯、氯化铑、醋酸钯、羰基铑、三苯膦羰基铑等。多相催化用催化剂为不溶性固体物,其主要形态为金属丝网态和多孔无机载体负载金属态。金属丝网催化剂(如铂网、银网)的应用范围及用量有限。绝大多数多相催化剂为载体负载贵金属型,如Pt/A12O3、Pd/C、Ag/Al2O3、Rh/SiO2、Pt-Pd/Al2O3、Pt-Rh/Al2O3等。在全部催化反应过程中,多相催化反应占80%~90%。按载体的形状,负载型催化剂又可分为微粒状、球状、柱状及蜂窝状。按催化剂的主要活性金属分类,常用的有:钯催化剂、银催化剂、铂催化剂和铑催化剂。金属催化剂应用在阻燃聚合物降解成炭中具有独特的优势。徐汇区自主研发贵金属均相催化剂生产商
贵金属催化剂一种含有贵金属活性成分的催化剂。杨浦区库存贵金属均相催化剂机理
催化剂的失活原因:催化剂在使用过程中受种种因素的影响,会急剧地或缓慢地失去活性。催化剂失活的原因是复杂的。可以归纳为以下一些种类:1.一直性失活,催化剂活性组分受某些外来成分的作用(中毒)而失去活性,往往是一直性失活。这些外来成分多是与催化剂的活性组分发生化学反应或离子交换而导致活性成分发生变化。如酸性催化剂被碱中和,贵金属催化剂被硫化物或氮化物中毒等。催化剂中毒的失活往往表现为活性迅速下降。活性组分在使用过程中被磨损或升华造成丢失也导致一直性失活,这类失活往往难以简单地恢复2、活性组分被覆盖而逐渐失活,是非一直性失活。如反应过程产生的积碳,覆盖了活性组分或堵塞了催化剂的孔道,使反应物无法与活性组分接触。这些覆盖物通过一定的方法可以除去,如被积碳而失活可以通过烧炭再生而复活。3、错误的操作导致催化剂失活,如过高的反应温度,压力剧烈的波动导致催化剂床层的混乱或粉碎等,这类失活是无法恢复的。杨浦区库存贵金属均相催化剂机理
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