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奉贤区实验用金属催化剂科研应用

来源: 发布时间:2022年10月31日

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。金属催化剂有单金属和多金属催化剂。奉贤区实验用金属催化剂科研应用

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。虹口区自主研发金属催化剂小试合成金属催化剂也可按催化剂的活性组分是否负载在载体上分类,即分为非负载型和负载型金属催化剂。

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,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。均相催化剂的组成较单纯,通常为某种化合物。多相催化用负载型催化剂的组成较复杂,通常由活性金属组分、助催化剂及载体组成。助催化剂是添加到催化剂中的少量物质,它本身无活性或活性很小,但能改善催化剂的性能。载体是催化剂活性组分的分散剂或支持物。载体的主要作用是增加催化剂的有效表面,提供合适的孔结构,保证足够的机械强度和热稳定性。常用的催化剂载体有Al2O3、SiO2,多孔陶瓷、活性炭等。

多金属催化剂:催化剂中的组分由两种或两种以上的金属组成。例如负载在含氯的γ-氧化铝上的铂-铼等双(多)金属重整催化剂。它们比前述只含铂的重整催化剂有更优越的性能,在这类催化剂中,负载在载体上的多种金属可形成二元或多元的金属原子簇,使活性组分的有效分散度很大提高。金属原子簇化合物的概念较早是从络合催化剂中来的,将其应用到固体金属催化剂中,可以认为金属表面也有几个、几十个或更多个金属原子聚集成簇。根据这一概念,提出了金属原子簇活性中心的模型,用来解释一些反应的机理。在使用贵金属催化剂的时候除了需要考虑废气的风量和浓度外,还需要重点关注废气中的有毒物质。

贵金属催化剂上游原材料依赖进口,下游应用十分普遍,贵金属催化剂的上游主要涉及贵金属矿产、载体研制等。贵金属在全球属于稀缺资源,贵金属催化剂的主要原材料是铂、钯等贵金属原料,而我国在铂族金属资源上属于极度匮乏的国家,主要贵金属大部分依赖进口,其价格受全球和下游的行业经济周期的影响变化快、波动大,且铂族金属价格昂贵,通常占产品生产成本的90%以上,所以贵金属价格的波动对企业成本影响较大。贵金属催化剂用载体种类繁多,以硅酸盐、金属氧化物、炭载体为主。贵金属催化剂下游应用十分普遍,涉及石油化工、煤化工、医药、农药、食品、染料、颜料、化工新材料、环保、新能源、电子等各领域。金属催化剂,对化学工业及社会的发展起到举足轻重的作用,被誉为有机工业的“心脏”。杨浦区新型金属催化剂简介

一般金属催化剂是参加化学反应的,但它只只与生成物反映形成中间产物,反映完成后,又恢复了。奉贤区实验用金属催化剂科研应用

金属催化剂回收的离子交换作用原理:离子交换反应是离子交换剂与电解质溶液的化学位差而引起的离子交换过程。在离子交换剂相中反离子A的浓度高,当离子交换剂与电解质溶液接触时,反离子就竭力向其浓度低的溶液中扩散。离子交换剂电中性破坏,离子交换剂就得到附加电荷。为了使离子交换剂回复到初始的的电中性状态,抵消所得电荷,就得从溶液中吸附当量的此符号电荷的离子,此离子应占据因反离子离开树脂而游离的活性基团。由于离子交换树脂从溶液中吸附离子,又变为电中性。因此,离子交换剂保持电中性的条件又反过来限制反离子从树脂到溶液的扩散。当离子B从溶液中来代替树脂上的A,从而就抵消离子A从树脂转入溶液时造成的固定离子的电荷。一方面引起扩散的浓度梯度,另一方面反抗离子扩散的静电力,都对离子交换树脂一溶液系统中的各离子起作用。奉贤区实验用金属催化剂科研应用

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