催化剂的制造方法:制造催化剂的每一种方法,实际上都是由一系列的操作单元组合而成。为了方便,人们把其中关键而具特色的操作单元的名称定为制造方法的名称。传统的方法有机械混合法、沉淀法、浸渍法、溶液蒸干法、热熔融法、浸溶法(沥滤法)、离子交换法等,现发展的新方法有化学键合法、纤维化法等。机械混合,将两种以上的物质加入混合设备内混合,此法简单易行。沉淀法,此法用于制造要求分散度高并含有一种或多种金属氧化物的催化剂。在制造多组分催化剂时,适宜的沉淀条件对于保证产物组成的均匀性和制造良好催化剂非常重要。浸渍法,将具有高孔隙率的载体(如硅藻土、氧化铝、活性炭等)浸入含有一种或多种金属离子的溶液中,保持一定的温度,溶液进入载体的孔隙中。喷雾蒸干法,用于制颗粒直径为数十微米至数百微米的流化床用催化剂。热熔融法,浸溶法,从多组分体系中,用适当的液态药剂(或水)抽去部分物质,制成具有多孔结构的催化剂。热熔融法是制备某些催化剂的特殊方法,适用于少数不得不经过熔炼过程的催化剂,为的是借助高温条件将各个组分熔炼称为均匀分布的混合物,配合必要的后续加工,可制得性能优异的催化剂。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/SiO23等。上海常用贵金属均相催化剂机理
催化剂的主要分类: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。均相催化,催化剂和反应物同处于一相,没有相界存在而进行的反应,称为均相催化作用,能起均相催化作用的催化剂为均相催化剂。均相催化剂包括液体酸、碱催化剂和色可赛思固体酸和碱性催化剂。多相催化,多相催化剂又称非均相催化剂呈如今不同相的反应中,即和它们催化的反应物处于不同的状态。固态镍是一种多相催化剂,被它催化的反应物则是液态(植物油)和气态(氢气)。生物催化,酶是生物催化剂,是植物、动物和微生物产生的具有催化能力的有机物(绝大多数的蛋白质。但少量RNA也具有生物催化功能),旧称酵素。酶的催化作用同样具有选择性。嘉定区自主研发贵金属均相催化剂生产商废旧的贵金属催化剂具有可回收循环再利用这一优点。
稀有金属催化剂:稀有金属催化剂包含Sc、La、Ce、Pr等稀有金属元素,因多种活性组分之间的协同作用,有利于催化剂酸性位点的增加,氧化物流动性增加,催化活性增强,因而表现出较好的催化性能。金属原料易于获得且成本低,因而更加适用于工业VOCs的催化燃烧。此外,稀有金属氧化物还具有使用寿命长、稳定性好、再生能力强、易于形成很多不同尺寸和形状的金属氧化物等优点。贵金属如Pt、Pd、Rh等因良好的催化性能被应用于烷烃、烯烃、苯、醛、酮类等VOCs催化氧化燃烧中,但它们的价格昂贵,储存量低,经常会因为烧结或中毒失活,而且在氯化物化合物存在下也不太稳定,限制了它们的多方面工业应用。
贵金属催化剂的分类及应用按催化反应类别: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,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:银催化剂、铂催化剂、钯催化剂和铑催化剂。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,多方面用于加氢、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。在电子、化工等领域贵金属催化剂被用于气体净化、提纯。
铂(Pt)是目前较普遍的商用HER电催化剂,其催化性能优异,特别是在酸性条件下具有高的交换电流密度和低的塔菲尔斜率.然而,铂在碱性溶液中的HER动力学比在酸性溶液中约低2~3个数量级,开发在所有pH条件下高效且稳定的电催化剂十分有必要.除了铂以外,钌(Ru)、铑(Rh)、铱(Ir)等贵金属也具有良好的催化性能.目前研究得到的一些贵金属磷化物用作电解水催化剂,其性能与Pt相近甚至优于Pt.相比于其他金属,贵金属在酸性、碱性环境中的耐腐蚀性能更好.采用相对便宜的非铂贵金属所合成得到的非铂贵金属磷化物催化剂在成本和性能上显示出了非常高的性价比.贵金属催化剂一种含有贵金属活性成分的催化剂。青浦区科研用贵金属均相催化剂小试
贵金属催化剂一种能改变化学反应速度而本身又不参与反应较终产物的贵金属材料。上海常用贵金属均相催化剂机理
催化反应的四个基本特征:1、催化剂只能加速热力学上可以进行的反应。要求开发新的化学反应催化剂时,首先要对反应进行热力学分析,看它是否是热力学上可行的反应。2、催化剂只能加速反应趋于平衡,不能改变反应的平衡位置(平衡常数)。3、催化剂对反应具有选择性,当反应可能有一个以上不同方向时,催化剂单加速其中一种,促进反应速率和选择性是统一的。4、催化剂的寿命。催化剂能改变化学反应速率,其自身并不进入反应,在理想情况下催化剂不为反应所改变。但在实际反应过程中,催化剂长期受热和化学作用,也会发生一些不可逆的物理化学变化。上海常用贵金属均相催化剂机理
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