金属催化剂分为均相催化剂和非均相催化剂,这两门课程在各化学系比较成型的大学均至少能找到一门。金之所以一直被忽视,1 是人们认为它的化学惰性,什么王水才能溶之类的成见,没有仔细去研究它到底是怎样的性质。2是因为它的价格,可是金,钯,钌,铑,铂,铱排一排呢,它也没那么贵,但是刻板印象已经形成了。再者,经过这么多年的发展,很多时候对于均相催化剂来说,配体比金属还贵。但是再贵的东西,相对于整个催化体系而言,TON变成10000以上的时候,怎么算都不贵。由两种以上金属组成的合金催化剂,无论对于理论研究还是实际应用都有重要意义。南通常用金属催化剂生产商
通常,金属作为主要活性中心的催化剂有多种形式,可以表现为零价态的金属催化剂、具有可变价态的金属氧化物催化剂、离子形式的金属配合物催化剂等等。对于零价态的金属催化剂,金属一般是以零价形式存在,比如Ni、Pt、Pd、Ru等等。这类金属用于加氢的较多。段昊解释的加氢反应的中间产物图式,便是经典一例。对于具有可变价态的金属氧化物催化剂,通常是用在氧化反应中。一般而言该金属化合价可变,利于反应过程中传递电子,实现氧化。比如锰的氧化物形式的催化剂。科研用金属催化剂小试金属催化剂单位重量的催化剂具有的表面积叫比表面积。
金属催化剂的作用机理:金属-载体间的相互作用。诱导金属-载体相互作用的两大类因素是电子相互作用和化学相互作用。对于不同金属催化剂体系,各种因素对金属-衬底相互作用的影响不同,哪种因素占主导地位主要取决于金属催化剂本身性质和反应条件。电子相互作用是指当金属与载体接触时,保持能量Z低以及固体电势连续,金属/载体界面处会出现电荷的重新分布,影响范围分为局部电荷转移和长程电荷转移。局部电荷转移产生的主要因素是弱的范德华力引起的电子轨道相互极化。
对于能做催化剂的金属而言,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。贵金属催化剂以其优良的活性、选择性、稳定性以及协同效应而倍受重视。
贵金属催化剂之间可以组合使用,从而使得催化反应 的活性很大程度增加。而且贵金属与贵金属以外的金属形成不 同形貌不同比例的二元或多元合金,这样既可以降低贵金 属的使用量,还可以提高催化反应的选择性和使用寿命。不 只如此,当贵金属催化剂和不同的载体组合使用时,采用不同的制备方法得到的催化性能也千差万别。正是由于贵金属催化剂的协同作用,它的使用范围和研究领域也丰富多彩。贵金属催化剂的活性是衡量催化剂效能大小的标准。工业上通常以单位体积 ( 或重量) 催化剂在一定条件下,单位时间内所得到的产品数量来表示。金属催化剂也可以按照作用大小去进行细分为主催化剂和助催化剂。广东库存金属催化剂小试合成
贵金属催化剂具有较强的化学稳定性,一般条件下不易与其他化学物质发生化学反应。南通常用金属催化剂生产商
对于负载型金属催化剂,催化剂的活性和寿命往往与其直径呈反比,更小尺寸的颗粒常具有更高活性,因此粒径的大小成为评价负载型金属催化剂活性的重要因素。然而,中毒,结焦,纳米颗粒的烧结/团聚等现象,都会导致催化剂的失活。因此,将团聚的颗粒进行再分散,提高催化剂的利用率,是亟待解决的问题。氧化还原法:氧化还原方法是再分散很常用的方法,通常分别是基于O2和H2。这种方法在工业上很常用,很多都提到用该方法使催化剂得到再生。在此,以Au-TiO2催化剂为例(ACS Catal. 2012, 2, 1394−1403.)南通常用金属催化剂生产商
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