科研用金属催化剂机理

金属催化剂-载体间的相互作用：诱导金属-载体相互作用的两大类因素是电子相互作用和化学相互作用。对于不同金属催化剂体系，各种因素对金属-衬底相互作用的影响不同，哪种因素占主导地位主要取决于金属催化剂本身性质和反应条件。电子相互作用是指当金属与载体接触时，保持能量较低以及固体电势连续，金属/载体界面处会出现电荷的重新分布，影响范围分为局部电荷转移和长程电荷转移。局部电荷转移产生的主要因素是弱的范德华力引起的电子轨道相互极化。贵金属催化剂之间可以组合使用，从而使得催化反应的活性大幅度增加。科研用金属催化剂机理

金属催化剂的制备方法：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。催化剂失活指催化剂在使用中会因各种因素而失去活性的现象，贵金属催化剂的失活原因一般分为中毒、烧结和热失活、结焦和堵塞三大类。苏州现货金属催化剂供货商金属催化剂表面上的含碳沉积物称为结焦。

许多金属都可作为催化剂，用得较普遍的是过渡金属。过渡金属具有优良的加氢脱氢特性，是工业上普遍应用的加氢脱氢催化剂。金属催化剂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。①加快化学反应速率，提高生产能力；②对于复杂反应，可有选择地加快主反应的速率，抑制副反应，提高目的产物的收率;③改善操作条件，降低对设备的要求，改进生产条件；④开发新的反应过程，扩大原料的利用途径，简化生产工艺路线;⑤消除污染，保护环境。

在金属催化剂-载体接触的交界面上，载体有大量的表面态，它们对自由电子传递的势垒的形成有重要影响，以载体型半导体为例，若金属和载体的功函数不同，在它们形成接触时，发生电荷转移。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。贵金属作为一种资源，产量少而且不易氧化。在使用过程中，贵金属催化剂会因各种因素而失去活性，一般分为中毒、烧结和热失活、结焦和堵塞三大类。因此，如何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。茂金属催化剂为单活性中心催化剂，其活性高，可以精确定制聚乙烯树脂的分子结构。

金属催化剂的合成：氧化碳加氢用镍催化剂将一氧化碳加氢还原为甲烷，是由煤转化为液体燃料和化学燃料的重要途径。此法工业上用于除去氢气中的少量一氧化碳。碱促进的铁或钴催化剂把一氧化碳加氢得到以液体烃为主的产物，称费－托合成：①采用含有费－托催化剂的沸石或不同孔径的氧化铝作催化剂。这样，产物分子受到空腔的限制，不至于产生链太长的产物。例如，在151℃和6大气压下将一氧化碳和氢气通过钴-A型沸石,只生成丙烯。②将费-托催化剂(或合成甲醇催化剂)混以HZSM-5型沸石，使生成的烃类或含氧化物的中间产物经酸催化，按碳离子机理转化为低级烃。③添加化合物对费-托催化剂进行化学修饰，使产物为低级烃。例如采用铁-锰-锌-氧化钾催化剂,产物的碳原子数小于C5。④采用新型催化剂。贵金属催化剂是一种能改变化学反应速度而本身又不参与反应终产物的贵金属材料。江苏常用金属催化剂

贵金属催化剂之所以能够如此普遍地被应用在现代工业上，主要还是因为其不可替代的催化作用。科研用金属催化剂机理

结构敏感反应金属催化剂反应分为结构敏感反应和结构不敏感反应。若反应的转化数（每个金属原子每秒钟内转化的反应分子数）随金属颗粒大小的变化而变化，则称此反应为结构敏感反应,否则称结构不敏感反应。判断反应是否结构敏感，首先必须排除所有由于传热、传质、中毒和金属－载体相互作用引起的干扰。一般说来，在催化反应速率控制步骤中涉及的键为氮-氮或碳-碳键的反应（例如烃类加氢、脱氢和异构化）属结构不敏感反应。应用氨的合成工业上采用的合成氨催化剂是以α-铁为主催化剂，氧化铝、氧化钾、氧化钙、氧化镁为助剂的熔铁催化剂。一直沿用至今，该催化剂用天然磁铁矿Fe3O4和少量助剂（含量约百分之几）在电熔炉里熔融后经水冷而制得。一般认为，助剂氧化铝是结构助催化剂，氧化钾是电子助催化剂，氧化钙和氧化镁有抗烧结和抗毒化作用。虽然工业合成氨的工艺和催化剂的制备技术已有许多改进，但仍未改变其苛刻的（高温、高压）生产条件。因此，对现有熔铁催化剂的改性和寻找温和条件下的催化剂，仍在世界范围内继续研究。科研用金属催化剂机理

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