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广州自主研发贵金属均相催化剂科研应用

来源: 发布时间:2022年10月13日

贵金属催化剂应用在哪些工业:贵金属催化剂由于其无可替代的催化活性和选择性,在石油、化工、医药、农药、食品、环保、能源、电子等领域中占有极其重要的地位。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部分。在电子、化工等领域贵金属催化剂被用于气体净化、提纯。催化技术是当今高新技术之一,也是能产生巨大经济效益和社会效益的技术。发达国家国民经济总产值的20%~30%直接来自催化剂和催化反应。化工产品生产过程中85%以上的反应都是在催化剂作用下进行的。据分析表明,世界上70%的铑、40%的铂和50%的钯都应用于催化剂的制备。在不久的未来贵金属催化剂在化学新领域的研究和开发中会有着越来越多方面的应用前景。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。广州自主研发贵金属均相催化剂科研应用

贵金属催化剂催化燃烧挥发性有机物:挥发性有机物是指常温下沸点为50~260℃的一系列有机化合物,是重要的大气污染物。VOCs不单参与光化学烟雾的形成,还可导致呼吸道和皮肤刺激,甚至诱使机体产生病变,对环境和人体健康构成了很大威胁。催化剂的设计合成是催化燃烧技术的关键。贵金属因优异的低温催化活性和稳定性而受到研究者的多方面关注。贵金属价格昂贵,储量稀缺,为提高其使用效率,通常将贵金属负载到载体上,得到负载型催化剂。VOCs处理技术包括吸收法、吸附法、冷凝法、膜分离法、生化法、低温等离子体法、光催化氧化法、直接燃烧法和催化燃烧法等。松江区实验用贵金属均相催化剂制造商均相催化的主要缺点是稳定性差,与产物分离困难。

金属的相互作用对催化剂活性的影响:1.载体的多孔结构,拥有多孔结构的金属氧化物载体是当前的研究热点,除了拥有高比表面积外,其本身还具有一定的催化能力。2.载体的酸性位,酸性位能够吸附反应物,将其解离成较小的分子产物,载体的酸性位对反应进程有不可忽视的影响,有报道认为Brönsted酸性位的数量与催化氧化活性呈正相关。3.载体-金属的强相互作用,载体-金属的强相互作用(SMSI)表示可还原性载体将自身的部分电子传递给金属,改变了金属组分的物理化学性质,从而影响催化反应。一般还原性载体的SMSI效应较强,如TiO2等。对铂催化剂来说,SMSI效应使得金属铂上产生负电荷并增加了化学吸附氧的浓度。

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。甲醇羰化合成乙酸是均相络合催化的又一大成就,体现了均相催化的发展。

常用的钯金属催化剂:钯催化剂是一种以金属钯为主要活性组分,使用钯黑或钯的盐类将钯载于氧化铝、沸石等载体上,以钠、镉、铅等盐为助催化剂,制成的各种催化剂,是化学和化工反应过程经常采用的一种催化剂,具有催化活性高,选择性强,催化剂制作方便,使用量少,可以通过制造方法的变化和改进,与其他金属或助催化剂活性组分复配,优化性能。钯金属催化剂应用领域广,能够反复再生和活化使用,寿命长,废催化剂的金属钯可以回收再利用等优越性。钯催化剂的多方面应用,使许多工业生产过程得到改善、工艺过程简化、经济效益提高。贵金属催化剂具有无可替代的催化活性和选择性。虹口区实验用贵金属均相催化剂放大生产

贵金属催化剂催化燃烧挥发性有机物。广州自主研发贵金属均相催化剂科研应用

聚合物中的阻燃金属催化剂:铁系化合物,铁在元素周期表中位于第四周期,第Ⅶ族,常见的铁系化合物有Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)2、Fe(OH)3。在阻燃抑烟应用方面的用到的铁系化合物有二茂铁,Fe2O3、铁基蒙脱土等。钼系化合物,钼原子序数为42,属于VIB族金属,在阻燃抑烟应用方面的用到的钼系化合物主要有二硫化钼、三氧化钼。镍系化合物,镍位于元素周期表第四周期第Ⅶ族,其化学性质较活泼,属于亲铁元素。在阻燃应用方面常用到的镍系化合物有三氧化二镍、铝酸镍等。锌系化合物,锌在现代工业中是相当重要的一种金属元素,常见的锌系化合物有氧化锌、氢氧化锌、硫酸锌等。在阻燃应用方面的用到的主要有氧化锌、硼酸锌等。稀土材料,稀土金属元素在元素周期表的ⅢB族,包括钪、钇、镧系等17种元素,被多方面用于当代高新技术中。目前,稀土金属元素阻燃剂的工艺已经相对成熟,因此在阻燃方面也有了比较多方面的应用,主要包括镧、钇、铈等。广州自主研发贵金属均相催化剂科研应用

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