浙江实验室金属催化剂概述

金属催化剂的活性：是物质对特定反应的催化活性与反应条件有关，如反应物的浓度、反应温度等，所以也常用反应速度方程式中的反应速度常数、活化能等来表征催化剂的活性。通常，高活性的催化剂能在较低的温度下表现催化活性。有些物质在浓度很低或比表面积很小的情况下就能表现催化活性，例如某些金属材料容器的器壁亦可能对所贮物质起催化作用。但常用的工业催化剂多为比表面积较大的材料，例如，镍块对于油脂加氢制硬化油不表现明显的催化活性，而高分散度的镍则为良好的催化剂。金属催化剂的使用寿命一般为2-3年。当然这也与工艺设计的合理性、运行工况有很大的影响。浙江实验室金属催化剂概述

金属催化剂的稳定性通常以寿命表示，指催化剂在使用条件下，维持一定活性水平的时间(单程寿命)，或者每次下降后经再生而又恢复许可活性水平的累计时间(总寿命)。催化剂的稳定性包括对高温热效应的热稳定性，对摩擦、冲击、重力作用的机械稳定性和对毒物毒化作用的抗毒稳定性。此外，还有对结焦、积炭和抗住衰老变稳定性和对反应气氛的化学稳定性。衡量催化剂耐热稳定性，是从使用温度开始逐渐升温，看它能够忍受多高的温度和维持多长的时间而活性不变。耐热温度越高，时间越长，则催化剂的寿命越长。在反应物或副产物中有害物质(毒物)对催化剂的毒化作用，使活性、选择性降低，寿命缩短的现象称为催化剂中毒。催化剂对有害杂质毒化的抵抗能力称为催化剂的抗毒稳定性。各种催化剂对各种杂质有着不同的抗毒性，同种催化剂对同一杂质在不同的反应条件下也有不同的抗毒能力。因此某种杂质对某种催化剂在给定的条件下是否有毒化作用要具体分析。宝山区自主研发金属催化剂研究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。

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。

负载型金属催化剂是金属组分负载在载体上的催化剂，用以提高金属组分的分散度和热稳定性，使催化剂有合适的孔结构、形状和机械强度。大多数负载型金属催化剂是将金属盐类溶液浸渍在载体上，经沉淀转化或热分解后还原制得。制备负载型金属催化剂的关键之一是控制热处理和还原条件（见催化剂制造）。单金属和多金属催化剂，按催化剂活性组分是一种或多种金属元素分类：单金属催化剂是指只有一种金属组分的催化剂。例如工业上首先应用的铂重整催化剂，活性组分为单一的金属铂负载在含氟或氯的η-氧化铝上。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。

用作金属催化剂载体的物质可分为天然物及合成物质两类，天然物质(如浮石、白土、硅藻土、铁矾土及石英等)由于其来源不同在性质上有很大差异，而且它们所具有的比表面积及细孔结构都有限，加上还夹带一些杂质。所以，工业催化剂所用载体大部分采用人工合成的物质，有时为了降低成本或某种性能的需要，也在合成物质中混入一定量的天然物质。用合成物质制备的催化剂载体种类已很多，而且用于不同催化剂上有相应的不同制备方法。一般来说，用作催化剂的载体应具备以下条件：1、具有能适合反应过程的形状；2、有足够的机械强度，以经受反应过程的机械或热的冲击；有足够的抗拉强度，以抵抗催化剂使用过程中逐渐沉积在细孔里的污浊物的破裂作用；对流化床用催化剂载体还需有足够的耐磨强度；3、有足够的比表面积及细孔结构，以便能在其表面均匀支载活性组分，为催化反应提供场所；4、有足够的稳定性，以抵抗活性组分、反应物及反应产物的化学侵蚀，并能经受催化剂的再生处理；5、不会有任何可以使催化剂中毒的杂质；6、导热系数、堆积密度适宜；7、制备方便、原料易得，制备时三废排放少。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。常州常用金属催化剂研发

负载型金属催化剂用以提高金属组分的分散度和热稳定性，使催化剂有合适的孔结构、形状和机械强度。浙江实验室金属催化剂概述

催化燃烧反应关键是选择合适的贵金属催化剂，贵金属成分为铂、钯等，有很高的氧化活性等优点，是主要世界各地主要催化剂类别之一。对催化剂的要求是：活性高、低温活性好，以便在尽可能低的温度下开始反应。燃烧反应是放热反应，释放出大量的热可使催化剂的表面达到500～700℃的高温，而催化剂容易因熔融而降低活性，所以要求催化剂能耐高温。一般都涂在载体上，所以它的形状也依载体而异。载体有γ-Al2O3制成的球体、圆柱体和各种异形体，有用表面覆盖活性氧化铝薄膜的多孔陶瓷蜂窝体，也有用耐热合金丝制成的膨体球和金属波纹板等。载体可减少催化剂的用量，起支撑作用。它应具有比表面积大、耐高温、机械强度大和流体阻力小等特性。浙江实验室金属催化剂概述

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