贵金属催化剂普遍应用于各种能源、化工与冶金生产过程中。贵金属作为一种资源,产量少而且不易氧化。在使用过程中,提高贵金属催化剂的使用寿命、降低贵金属载量、增加贵金属的回收率尤其重要。常见贵金属催化剂的分类:多相催化,在全部催化反应过程中,多相催化反应占五分之四。多为不溶性固体物,大多数多相催化剂是载体负载贵金属型,如Pt-Rh/Al2O3、Pt-Pd/Al2O3等。其主要形态是金属丝网状和多孔无机载体负载金属状。金属丝网催化剂(如铂网、银网)的应用范围与用量有限。贵金属催化剂由于其无可替代的催化活性和选择性。南昌高纯度贵金属均相催化剂应用现状
贵金属催化剂的特点:①过渡金属氧化物中的金属阳离子的d电子层容易失去电子或夺取电子,具有较强的氧化还原性能。②过渡金属氧化物具有半导体性质。③过渡金属氧化物中金属离子的内层价轨道与外来轨道可以发生劈裂。④过渡金属氧化物与过渡金属都可作为氧化还原反应催化剂,而前者由于其耐热性、抗毒性强,而且具有光敏、热敏、杂质敏感性,更有利于催化剂性能调变,因此应用更加普遍。长程电荷转移是由于金属与氧化物接触时,两相界面处费米能级要保持一致,电荷发生了转移。在金属-载体接触的交界面上,载体有大量的表面态,它们对自由电子传递的势垒的形成有重要影响,以载体型半导体为例,若金属和载体的功函数不同,在它们形成接触时,发生电荷转移。上海实验室贵金属均相催化剂发现载体催化剂的制备较为复杂,一般是将载体原料经配料烧成等工艺过程加工成一定形状,还原焙烧而成。
催化剂的活性物质:一般都涂在载体上,所以它的形状也依载体而异。载体有γ-Al2O3制成的球体、圆柱体和各种异形体,有用表面覆盖活性氧化铝薄膜的多孔陶瓷蜂窝体,也有用耐热合金丝制成的膨体球和金属波纹板等。载体可减少催化剂的用量,起支撑作用。它应具有比表面积大、耐高温、机械强度大和流体阻力小等特性。催化剂反应的难易程度:不同的碳氢化合物,催化剂反应的难易程度也不相同。难度大小一般按下列顺序排列:侧链>直链;炔烃>烯烃>烷烃;Cn>…>C3>C2>C1;脂肪族>脂环族>芳香族。相同的碳氢化合物通过不同的催化剂时反应的难易程度也有差别。
催化剂失活:催化剂失活指催化剂在使用中会因各种因素而失去活性的现象,贵金属催化剂的失活原因一般分为中毒、烧结和热失活、结焦和堵塞三大类。中毒引起的失活(1)暂时中毒(可逆中毒):毒物在活性中心上吸附或化合时,生成的键强度相对较弱可以采取适当的方法除去毒物,使催化剂活性恢复而不会影响催化剂的性质,这种中毒叫做可逆中毒或暂时中毒。(2)永远中毒(不可逆中毒):毒物与催化剂活性组份相互作用,形成很强的的化学键,难以用一般的方法将毒物除去以使催化剂活性恢复,这种中毒叫做不可逆中毒或永远中毒。(3)选择性中毒:催化剂中毒之后可能失去对某一反应的催化能力,但对别的反应仍有催化活性,这种现象称为选择中毒。在连串反应中,如果毒物只使导致后继反应的活性位中毒,则可使反应停留在中间阶段,获得高产率的中间产物。贵金属催化剂的作用:消除污染,保护环境。
贵金属催化剂的活性表示着催化剂的催化能力,那废气浓度对其有哪些影响呢?1、合适的废气浓度可以保证催化燃烧系统安全高效的进行废气处理工作,同时有利于延长设备和催化剂的使用寿命。2、浓度过低:大量的能量用于加热空气,能耗高,反应放热不足以维持系统的自热燃烧,这种工况建议对废气进行浓缩处理。3、浓度过高:燃爆风险;温升过高,燃烧温度过高(长时间高于600度),对设备和催化剂都有伤害,这种工况建议加新风稀释废气至炸掉下限以下。贵金属催化剂的主要原材料是铂、钯等贵金属原料。常州高纯度贵金属均相催化剂概述
贵金属催化剂普遍用于加氢、脱氢、氧化、还原、异构化、芳构化、裂化、合成等反应。南昌高纯度贵金属均相催化剂应用现状
贵金属催化剂的作用:①加快化学反应速率,提高生产能力;②对于复杂反应,可有选择地加快主反应的速率,抑制副反应,提高目的产物的收率;③改善操作条件,降低对设备的要求,改进生产条件;④开发新的反应过程,扩大原料的利用途径,简化生产工艺路线;⑤消除污染,保护环境。金属催化剂的吸附作用: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。南昌高纯度贵金属均相催化剂应用现状
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