均相催化与多相催化:催化反应体系是一个复杂的化学反应体系,参与反应的催化剂、催化剂载体、反应物的物理与化学性质交织在一起,如果对催化反应不加以分类,我们很难给实际生产提供理论指导。较常见的分类方法为按催化反应系统物相的均一性进行分类,可分为均相催化、多相催化与酶催化。尽管均相催化在工业中的贡献小于多相催化,但是高效性是它越来越倍受青睐的原因,而酶催化随着生物化学的发展,同样扮演着愈发重要的角色当反应物与催化剂形成均一的相时,黄浦区实验室贵金属均相催化剂作用,反应称为均相催化反应。均相催化反应的物相一般为气相与液相,由此均相催化体系不存在固体催化剂的表面不均一性和内扩散等问题,一般可达到较高的选择性,黄浦区实验室贵金属均相催化剂作用,反应动力学和机理的研究比较容易深入,黄浦区实验室贵金属均相催化剂作用。并且均相催化反应不易受相间扩散的影响,反应速率较多相催化反应会更高,气相均相催化的典型例子是气相分解反应,如臭氧的分解,烷烃、卤代烃的分解。金属催化的偶联反应是有机合成中常见的形成碳碳键和碳杂键的反应,在有机合成中有着至关重要的作用。黄浦区实验室贵金属均相催化剂作用
贵金属均相催化剂是一种改变反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质。贵金属均相催化剂在化学反应中引起的作用叫催化作用。固体催化剂在工业上也称为触媒。催化剂种类繁多:按状态.可分为液体催化剂和固体催化剂。按反应体系的相态.分为均相催化剂和多相催化剂.均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂;多相催化剂有固体酸催化剂、有机碱催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合物催化剂、稀土催化剂、分子筛催化剂、生物催化剂、纳米催化剂等。浙江实验用贵金属均相催化剂机理贵金属催化剂优点,选择性能好:针对不同的应用场景,贵金属催化剂通常只针对某一化学反应起作用。
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。
贵金属催化剂的应用:贵金属催化剂以其优良的活性、选择性及稳定性而倍受重视,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,在化工、石油精制、石油化学、医药、环保及新能源等领域起着非常重要的作用。制备方法:不同类型的催化剂有不同的制备方法。均相催化用催化剂的制备主要是用化学法获得所需化合物及有机络合物。多相催化用无载体催化剂(如Pt-Rh网)的制备是先用火法熔炼制成合金,然后经拉丝、织网而成。载体催化剂的制备较为复杂,一般是将载体原料经配料、成形、烧成等工艺过程加工成一定形状(如球状、柱状、蜂窝状),然后用浸渍法加载贵金属活性组分及助催化剂,较后经还原焙烧而成。贵金属催化剂是整个催化燃烧工艺中的中心,也被称为催化燃烧工艺的心脏。
贵金属均相催化剂常见的表征孔结构有孔隙率和平均孔径.平均孔径是从简化模型计算而来.平均孔径=2*比孔容/比表面积。然而基于对催化剂内孔结构的多方面考虑.只有孔隙率和平均孔径是远远不够的.还要知道孔径分布。由于分子的平均自由程和孔径大小及其比值的不同.反应物分子在催化剂孔内扩散表现出不同的扩散规律。一般而言.当催化剂的孔径大于10微米时.扩散的阻力来自于分子间的碰撞.可以忽略孔结构的影响。当催化剂的孔径小于2纳米时.气体分子与催化剂孔壁的碰撞几率远大于分子间的碰撞几率.扩散阻力非常大.分子间的碰撞可以忽略。当催化剂的孔径在2纳米-10微米时.气体分子与催化剂孔壁的碰撞和分子间的碰撞都不能忽略.表现在扩散通量和孔径的关系呈现费线性。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。浙江实验用贵金属均相催化剂机理
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。黄浦区实验室贵金属均相催化剂作用
贵金属均相催化剂过氧化氢(H2O2)是一种对环境友好的氧化剂.较多应用于化学.医药和环境等领域。电催化还原氧气合成过氧化氢作为一种低成本、小规模、分布式的生产技术正引起研究者的较多关注。过氧化氢(H2O2)是一种绿色化学氧化剂.水是其一直氧化产品.被较多用于漂白.有机合成.废水处理和消毒等领域。目前H2O2主要采用蒽醌工艺生产。但该方法目前仍存在蒽醌过氧化带来污染等问题。而通过两电子(2e-)途径电催化氧还原反应(ORR)生成H2O2是一种经济、安全、环保的H2O2生成途径。在室温和常压下.O2在阴极上选择性地电化学还原为H2O2。这种方法可以使用空气中的氧气和水作为原料.不会产生有害的副产物。同时该路线也非常适合小规模现场生产H2O2。理论上只要有电、水和空气.就可以产生H2O2并且使用。近年来对ORR到H2O2的研究主要集中在多相催化和高性能的反应装置上。迄今为止.对均相和多相ORR催化剂到H2O2进行系统总结的报道仍较为缺乏。黄浦区实验室贵金属均相催化剂作用
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