什么是金属催化剂?金属催化剂是以金属为主要活性组分的固体催化剂。主要是贵金属及铁、钴、镍等过渡元。金属催化剂是一类重要的工业催化剂。主要包括块状金属催化剂,如电解银催化剂、融铁催化剂、铂网催化剂等;分散和负载型催化剂,如Pt-Re-∕η-Al2O3重整催化剂、Ni/Al2O3加氢催化剂;合金催化剂,金属互化物催化剂;金属簇状物催化剂。过渡金属作催化剂的原因:因为过度金属有d轨道电子,或者有空的d轨道,在化学反应中可以提供空轨道充当亲电试剂,或者提供孤对电子充当亲核试剂,形成中间产物,徐州实验用金属催化剂制造商,降低反应活化能,徐州实验用金属催化剂制造商,促进反应进行,徐州实验用金属催化剂制造商。金属催化剂各种不同金属催化同位素(H2和D2)交换反应的速率常数,与对应的d%有较好的线性关系。徐州实验用金属催化剂制造商
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,普遍用于氧化、还原、加氢、脱氢、裂化、合成、异构化、芳构 化等反应,在各种化工、医药、环保及新能源等领域起着非常重要的作用,特别是在高分子材料的合成方面有着较为突出的贡献。就目前而言,催化剂的催化效率、选择性和使 用寿命是贵金属催化剂的焦点。科研工作者对这一类催化剂的深入研究,从而更加微观地揭示结构与性能的一般规 律,这对化学的理论研究有很大的帮助。随着科学技术的进 一步发展,各种各样的新型贵金属催化剂一定会在更加普遍的领域发挥重要的作用。江苏实验室金属催化剂生产商金属催化剂是以金属为主要活性组分的固体催化剂。
几乎所有的金属催化剂都是过渡金属,这与金属的结构、表面化学键有关。金属适合于作哪种类型的催化剂,要看其对反应物的相容性。发生催化反应时,催化剂与反应物要相互作用。除表面外,不深入到体内,此即相容性。如过渡金属是很好的加氢、脱氢催化剂,因为H2很容易在其表面吸附,反应不进行到表层以下。但只有“贵金属”(Pd、Pt,也有Ag)可作氧化反应催化剂,因为它们在相应温度下能抗拒氧化。故对金属催化剂的深入认识,要了解其吸附性能和化学键特性。
贵金属本身具有化学稳定性,它在空气中常温下不易 被氧化,高温下也不会自燃,不会被一般的酸碱腐蚀。而且, 它的熔点高,耐热性能也很好,这样导致它的储存也非常方 便。贵金属在温和的条件下也不易形成卤化物或是硫化物, 也就不像普通的催化剂那样被毒化。硫磺或是 CO 可以被贵 金属吸附短暂失活,但是在一定的条件下又可以脱附恢复 活性,而不是形成稳定的羰基化合物或硫化物而永远失活。 贵金属催化剂在另一方面也导致它存在不容易洗脱、回收 困难的缺陷。贵金属在以单质形式存在时,由于它的稳定 性,对人体不表现出毒性。然而当它以化合物或络合物的形 式存在时,它变成了一种具有强氧化性的毒物。金属催化剂合金催化剂(如Cu-Ni合金加氢催化剂)。
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。金属催化剂较多用于氧化、还原、加氢、脱氢。徐州实验用金属催化剂制造商
单原子负载型金属催化剂有诸多的优势:高表面自由能、量子尺寸效应、不饱和。徐州实验用金属催化剂制造商
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。徐州实验用金属催化剂制造商
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