双金属合金催化剂的应用,在多相催化发展史上曾写下过辉煌的一夜。炼油工业中 Pt-Re及Pt-Ir重整催化剂的应用,开创了无铅汽油的主要来源。汽车废气催化燃烧所用的 Pt-Rh 及Pt- Pd催化剂,对防止空气污染起到了重要的作用。这两类催化剂的应用,对改善人类生活环境起着极为重要的作用。合金催化剂中还包括非品态合金催化剂,是在20世纪60年代初发现的。这类材料大多由过渡金属和类金属组成,通常是在熔融状态下的金属经淬冷而得到类似于普通玻璃结构的非晶态物质。非晶态合金催化剂主要有两大类:一类是第V皿族过渡金属和类金属的合金,如 Ni-P、Co-B-Si等;另一类是金属与金属的合金,如Ni-Zr、Cu-Zn、Ni-Ti等。贵金属均相催化剂没有内外扩散效应。虹口区常用贵金属均相催化剂概述
金属催化剂:催化反应过程要求化学吸附的强弱适中。这与费米能级之间存在一定的关系。费米能级的高低是一个强度困素,对于一定的反应物来说,费米能级的高低决定了化学吸附的强弱。如:当费米能级较低时,如d空穴过多的Cr、Mo、W、Mn等由于对H,分子吸附过强,不适合作加氢催化剂,而费米能级较高的Ni、Pd、Pt对H,分子的化学吸附的强弱较适中,因此是有效的加氢催化剂。另外,费米能级密度好似一个容量因素,决定对反应物分子吸量的多少。能级密度大对吸附量增大有利。认为过渡金属原子以杂化轨道相结合,杂化轨道通常为s、p、d等原子轨道的线性组合,称之为spd或dsp杂化。杂化轨道中d原子轨道所占的百分数称为d特性百分数,表以符号d%.它是价键理论用以关联金属催化活性和其它物性的一个特性参数。金属的d%越大,相应在的d能带中的电子填充的越多,d空穴越小。加氢催化剂一般d%在40-50%之间为宜。奉贤区实验室贵金属均相催化剂简介贵金属均相催化剂工业反应多是希望加快反应速率。
均相氢化反应在氢化还原反应中,催化剂不自成一相而溶于反应介质中,因而反应是在均相中进行。近年来的研究结果表明:均相氢化具有更高的基团选择性,在还原烯键时不导致异构化反应,不发生氢解反应,并可用二某些光学异构体的不对称合成。均相氢化反应用能溶于反应介质的催化剂与底物一起形成均相休系所进行的氢化反应,很常用的均相催化剂有铑、钉、铱等贵金属与三苯基膦等形成的络合物。均相催化是近年来发展的一种新的催化反应,与多相催化相比,具有反应活性大、条件温和、选择性较好、催化剂不易中毒等优点。在用于氢化时,不会导致烯键发生异构化和氢解反应,并可用于不对称氢化还原。
催化改变化学反应速率而不影响化学平衡的作用。催化剂改变化学反应速率的作用称催化作用,它本质上是一种化学作用。在催化剂参与下进行的化学反应称催化反应。催化是自然界中普遍存在的重要现象,催化作用几乎遍及化学反应的整个领域。催化即通过催化剂改变反应所需的活化自由能,改变反应物的化学反应速率,反应前后催化剂的量和质均不发生改变的反应。化学反应物要想发生化学反应,必须使其化学键发生改变,改变或者断裂化学键需要一定的能量支持,能使化学键发生改变所需要的很低能量阈值称之为活化自由能,而催化剂通过改变化学反应物的活化自由能进而影响反应速率。正催化剂可加速反应;负催化剂或抑制剂则会与反应物反应进而降低化学反应。可提高催化剂活性的物质称为促进剂;降低催化剂活性者则称为催化毒。助催化剂及载体对催化剂的性能也有重要影响。
金属催化剂的化学吸附与催化性能的关系>化学吸附键和吸附状态;化学吸附过程是往往是催化反应的控制步骤。若反应控制步骤是生成负离子吸附态,那么就要求金属表面容易给出电子。中值要小,才有利造成成这种吸附态。如某些氧化反应是以0、02、02-等吸附态为控制步骤。当催化剂的o越小,氧化反应活化能越小。化学吸附键和吸附状态:若反应控制步骤是生成正离子吸附态时,则要求金属催化剂表面容易得到电子,这时中越大,反应的活化能越低。若反应控制步骤为形成共价吸附时,则要求金属催化剂的=I相当为好。在制备催化剂时如何改变催化剂的逸出功:一般采用加助剂方法,从而达到提高催化剂的活载高清性和选择性的目的。在均相反应中,催化剂和反应物处于同一相中,一般发生在液体状态中。虹口区常用贵金属均相催化剂概述
催化剂的良好性能不但取决于活性金属的固有特性,而且取决于其结晶构造、粒子大小等因素。虹口区常用贵金属均相催化剂概述
在选择和设计金属催化剂时,常考虑金属组分与反应物分子间应有合适的能 量适应性和空间适应性,以利于反应分子的活化。然后考虑选择合适的助催化剂和催化剂载体以及所需的制备工艺,并严格控制制备条件,以满足所需的化学组成和物理结构,包括金属晶粒大小和分布等。除贵金属外,还原态的金属催化剂均极为活泼,易于被氧化。催化剂生产厂为了贮运的方便,多以氧化物状态提供商品,用户经活化处理或在使用过程中才还原成金属状态。活化的方法、条件十分重要(见催化剂使用)。有些催化剂生产厂也提供某些预还原的氨合成用的铁催化剂,以缩短用户的开工期,并保证催化剂的使用特性。虹口区常用贵金属均相催化剂概述
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