贵金属催化剂之钯碳的制备:首先要对钯碳的载体活性碳进行预处理。活性碳由于其本身的性能,比如高比表面积和高吸附特点,在化工生产中普遍地被应用。特别是以活性碳做载体制备的钯碳催化剂,这也是活性碳作为钯碳载体的原因。主要是因为活性碳载体的性质在很大程度上,影响了活性金属钯在催化剂中的含量,分散度、负载均匀度等等原因,从而影响了催化剂的性能指标。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。催化剂可与反应物生成中间体,使反应机理转变为另一个拥有较低活化能的新机理,故反应速率得以提升。贵金属催化剂能够普遍应用在医药、石油化工、加氢、脱氢、氧化、还原、芳构化、裂化、合成等反应。深圳实验用贵金属均相催化剂科研进展
贵金属催化剂(preciousmetalcatalyst)一种能改变化学反应速度而本身又不参与反应较终产物的贵金属材料。几乎所有的贵金属都可用作催化剂,但常用的是铂、钯、铑、银、钌等,其中尤以铂、铑应用较广。它们的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,成为较重要的催化剂材料。组成:均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。嘉定区自主研发贵金属均相催化剂研究进展贵金属催化剂的主要原材料是铂、钯等贵金属原料。
贵金属催化剂的失活原因有哪些?中毒失活:含硫、磷、砷、卤素等化合物、重金属化合物会与催化剂活性成分反应,导致催化剂永远失活;堵塞、结焦失活:灰尘、积炭、高沸黏性物附着于催化剂表面结焦(催化剂表面上的含碳沉积物),覆盖催化剂活性位点,导致催化剂作用丧失;烧结失活:高温同时伴随水蒸气会引起严重的烧结和表面积损失,导致催化剂永远失活;闷死失活:低温状态下,大量的有机物进入催化床,造成催化剂“闷死”,导致暂时失活;通过500-700℃的高温加热处理可让催化剂恢复活性。
选择合适的贵金属载体、对催化剂进行修饰等也常常成为科研工作者研究的方向。现在很多结构与形貌可控的载体都比较常见。一般来说,载体的选择经常要考虑到反应发生的环境。不同种类的溶剂对不同载体影响很大。对于比表面积小的载体而言,催化剂的活性受其影响不大。比较常见的载体有碳质、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、三氧化二铝、硅藻土、碳酸镁等。有些没有活性的催化剂,在特定的载体上反而表现出催化活性。例如,低温条件下,贵金属Au对CO的氧化反应没有催化活性,但Au被负载在α-Fe2O3上,则催化作用比一般的一氧化碳氧化催化剂的性能还要好。铂催化剂有优异的水热稳定性。
贵金属的催化选择性:有时候对同一个有机反应,使用不同的贵金属催化剂,则会生成不同的产物。这对研究催化剂的催化机理和催化理论很有意义。其中较典型的就是对苯酚的H2加成反应在不同催化剂下得到不同产物。在使用Pd做催化剂时生成酮,在Ru、Rh的催化作用下生成醇,在Pt的催化下加氢脱水生成烷烃。贵金属催化剂的活性: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。在环保领域贵金属催化剂被多方面应用于汽车尾气净化、有机物催化燃烧、CO、NO氧化等。奉贤区库存贵金属均相催化剂作用
贵金属催化剂的上游主要涉及贵金属矿产、载体研制等。深圳实验用贵金属均相催化剂科研进展
贵金属催化剂的分类: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:银催化剂、铂催化剂、钯催化剂和铑催化剂。深圳实验用贵金属均相催化剂科研进展
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