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:钯催化剂、银催化剂、铂催化剂和铑催化剂。均相配合催化剂具有高活性、高选择性等优点,其业应用正在发展之中。浦东新区实验室贵金属均相催化剂小试
贵金属催化剂主要性能指标:(1)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。(2)选择性。是指催化剂作用的专一性,即在一定条件下,某一催化剂只对某一化学反应起加速作用。选择性通常以反应后所得指望产物的克分子数与参加反应的原料克分子数之比的百分数表示。(3)稳定性。是指催化剂在使用过程中保持其活性及选择性不变的能力,通常以使用寿命来表示。催化剂的良好性能不单取决于活性金属的固有特性(原子的电子结构等),而且取决于其结晶构造、粒子大小、比表面积、孔结构及分散状态等因素。此外,助催化剂及载体对催化剂的性能也有重要影响。嘉定区实验用贵金属均相催化剂小试能起均相催化作用的催化剂为均相催化剂。
铂金属的催化剂:铂催化剂有更优异的水热稳定性。铂中的氧化铂组分能够活化载体上的氧物种,表现出对甲苯良好的催化燃烧性能。负载方法影响Pd催化剂性能的优劣。等分别使用沉积沉淀法、前混合法和离子交换法制备铂催化剂,性能评价结果显示,用沉积沉淀法得到的Pd催化剂对甲苯和乙酸乙酯的催化燃烧活性均高于其余2种方法,原因在于沉积沉淀法能够有效地避免活性物种的包埋,提升了表面Pd浓度和酸性位数量。铂负载到具有一定孔结构的CeTiO2载体上,对甲苯的催化燃烧实验显示,铂的起燃温度T50为220℃,并且在70h的活性测试后依然保持着稳定的转化率。
贵金属催化剂行业发展挑战:(1)复合型人才相对来说是比较匮乏,贵金属催化剂生产需要大量复合型人才,特别是有色金属和化工行业复合性专业人才方面,既需要有丰富的理论知识储备,也需要丰富实践生产经验。(2)国内企业的生产研发技术水平相对落后,我国贵金属催化剂生产企业起步较晚,行业发展时间较短,国内企业普遍在贵金属催化剂研发经费上投入不足,在、自主知识产权研发、专有技术研发上与国外同行相比仍有较大差距,技术上处于追赶国际催化剂企业的过程中。(3)企业规模普遍较小,资金实力相对偏弱,目前,美欧等发达国家的贵金属跨国公司或大型催化剂生产商,几乎垄断了全球贵金属催化剂市场,其产品种类繁多,应用范围几乎涉及各种领域。而我国贵金属催化剂生产企业相比国际大型企业,资金实力相对偏弱,设备相对落后,生产规模较小,总体竞争实力不如国际大型企业。均相催化剂包括液体酸、碱催化剂和色可赛思固体酸陛和碱性催化剂,可溶性过渡金属化合物等。
金属催化剂下游应用领域前景良好:下游应用领域多方面:在精细化工领域,贵金属是化学、医药等工业反应中优良的催化剂;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;在新能源方面,贵金属催化剂是新型燃料电池开发中较关键的中心材料。其中,化学原料药和中间体的合成是公司贵金属催化剂产品较大的应用领域。医药:全球原料药市场持续增长,产能向中印两国转移,全球原料药市场持续增长,化工新材料:新材料行业快速发展,市场需求巨大。农药:新农药应用带动贵金属催化剂年用量增加,研发新药大量使用贵金属催化剂:在农药原料和中间体生产中也需要多方面使用贵金属催化剂,尤其是近几年研发的新药大量使用贵金属催化剂,而且种类多样。,贵金属催化剂领域国际巨头垄断全球市场,技术实力雄厚。国产贵金属催化剂正逐步实现进口替代。用于甲醇低压羰基合成的铑配合物均相催化剂。松江区自有品牌贵金属均相催化剂实验应用
在全部催化反应过程中,多相催化反应占80%~90%。浦东新区实验室贵金属均相催化剂小试
催化剂的失活原因:催化剂在使用过程中受种种因素的影响,会急剧地或缓慢地失去活性。催化剂失活的原因是复杂的。可以归纳为以下一些种类:1.一直性失活,催化剂活性组分受某些外来成分的作用(中毒)而失去活性,往往是一直性失活。这些外来成分多是与催化剂的活性组分发生化学反应或离子交换而导致活性成分发生变化。如酸性催化剂被碱中和,贵金属催化剂被硫化物或氮化物中毒等。催化剂中毒的失活往往表现为活性迅速下降。活性组分在使用过程中被磨损或升华造成丢失也导致一直性失活,这类失活往往难以简单地恢复2、活性组分被覆盖而逐渐失活,是非一直性失活。如反应过程产生的积碳,覆盖了活性组分或堵塞了催化剂的孔道,使反应物无法与活性组分接触。这些覆盖物通过一定的方法可以除去,如被积碳而失活可以通过烧炭再生而复活。3、错误的操作导致催化剂失活,如过高的反应温度,压力剧烈的波动导致催化剂床层的混乱或粉碎等,这类失活是无法恢复的。浦东新区实验室贵金属均相催化剂小试
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