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韶关自主研发贵金属均相催化剂科研进展

来源: 发布时间:2022年07月19日

贵金属催化剂中毒的主要类型:贵金属催化剂由于受到不同的毒物影响,生成了新的不同强度的键。根据其中毒强度,我们可以将其分为可恢复型中毒、选择性中毒和一直中毒。1.可恢复型中毒:致毒物质与贵金属催化剂中的铂、钯等活性成分吸附或者化合,从而生成了具有较弱强度的化学键,我们可以通过物理或化学的方法将其去除,并进行逆向再生,使得催化剂恢复其活性。这也是较轻程度的一种中毒。2.选择性中毒:致毒物质导致贵金属催化剂对部分或特定成分不具备催化作用的现象我们称之为催化剂的选择性中毒。3.一直性中毒:致毒物质与贵金属催化剂中的铂、钯等活性组分相互影响相互作用并形成很强且稳定的新的化学键,这种情况往往难以通过外部手段将致毒物质移除,恢复催化剂活性。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。韶关自主研发贵金属均相催化剂科研进展

贵金属催化剂组成及制备方法: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。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。上海自有品牌贵金属均相催化剂放大生产按载体的形状,负载型催化剂又可分为微粒状、球状、柱状及蜂窝状。

金属催化剂用于降解成炭阻燃:催化炭化聚合物形成保护性炭质层是一种有效的提高聚合物材料阻燃性的方法。金属催化剂应用在阻燃聚合物降解成炭中具有独特的优势,既能阻止热量传递、阻隔氧气,又能减少熔融滴落,又能抑制可燃性挥发气体释放速率和总量,达到阻燃、抗熔滴、抑烟三重功效。共混法,共混法是直接在聚合物熔体中添加能够起到抗熔滴作用的阻燃剂的方法,可以通过物理效果增加聚合物的内部交联点增稠聚合物熔体,或改善燃烧层结构以促进成炭达到抑制聚合物熔滴的目的。共聚法是在聚合物分子结构中引人可交联的改联剂,使其形成三维网状结构的方法,可以提高聚合物熔体的黏度,使聚合物分子链在受热后难以位移,达到抗熔滴的作用。后整理阻燃改性法,后整理阻燃改性法是通过浸轧焙烘法、有机溶剂法及涂布法等对PET纤维及织物表面进行化学接枝、辐射交联及表面涂覆等功能化改性,从而使PET抗熔滴效果提高的方法。这种方法技术简单,并且成本较低,是目前织物阻燃抗熔滴改性的重要方法。

贵金属催化剂主要性能指标:(1)活性。是衡量催化剂效能大小的标准。工业上通常以单位体积(或重量)催化剂在一定条件下,单位时间内所得到的产品数量来表示。(2)选择性。是指催化剂作用的专一性,即在一定条件下,某一催化剂只对某一化学反应起加速作用。选择性通常以反应后所得指望产物的克分子数与参加反应的原料克分子数之比的百分数表示。(3)稳定性。是指催化剂在使用过程中保持其活性及选择性不变的能力,通常以使用寿命来表示。催化剂的良好性能不单取决于活性金属的固有特性(原子的电子结构等),而且取决于其结晶构造、粒子大小、比表面积、孔结构及分散状态等因素。此外,助催化剂及载体对催化剂的性能也有重要影响。金属催化剂能抑制可燃性挥发气体释放速率和总量,达到阻燃、抗熔滴、抑烟功效。

新型金属催化剂一步捕获:将燃煤发电厂产生的二氧化碳转换成更有价值的化学物质,能够减少排放,并同时获得利益回报,一种无金属的催化剂可以捕获二氧化碳并将其转化成甲酸。该催化剂转化二氧化碳时无需昂贵、极端的条件。找到方法来捕获那些由燃煤发电厂释放到大气中的二氧化碳,对于减少环境影响、为工业提供纯的二氧化碳是非常重要的。通过这种计算衍生出来的这种能够捕获并转化二氧化碳的催化剂是一种高效廉价的。燃煤发电厂发电时产生的二氧化碳气体是主要的温室气体之一。需要发展高效廉价的催化剂来将废气中的温室气体从其他气体中分离出来,这一过程中,需要在CO2进入大气之前先将其捕获。金属有机骨架是一种物理吸附剂,其具有笼状结构,包含有普通金属或其他分子,是储存CO2的良好材料,这意味着如果有合适的催化剂,这种材料可以有效去除CO2。为了降低成本,使MOFs能够应用于工业,需要用更加便宜的催化剂来代替高成本的金属催化剂。贵金属催化剂可分为均相催化用和多相催化用两大类。金山区自主研发贵金属均相催化剂科研应用

催化炭化聚合物形成保护性炭质层是一种有效的提高聚合物材料阻燃性的方法。韶关自主研发贵金属均相催化剂科研进展

金属催化剂的分类: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,如Pt/A12O3、Pd/C、Ag/Al2O3、Rh/SiO2、Pt-Pd/Al2O3、Pt-Rh/Al2O3等。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:钯催化剂、银催化剂、铂催化剂和铑催化剂。韶关自主研发贵金属均相催化剂科研进展

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