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: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,较广用于加氢、脱氢、氧化等反应。杨浦区自主研发贵金属均相催化剂作用
贵金属均相催化剂的评价方法,它包括以下步骤:将贵金属催化剂溶液加入到反应釜中;将气态烯烃经加热气化并与合成气进行混合,然后一起从反应釜底部通入与催化剂母液接触反应;反应釜中未完全反应的气相原料、产物以及少量催化剂母液从反应釜抽出进入除雾器,进入除雾器中的催化剂母液返回到反应釜中,未完全反应的气相原料、产物经过冷却器冷却成液体进入收集槽中;收集槽中的不凝气进入气液分离器进液分离,分离后的不凝气进入压缩机压缩,压缩后的不凝气体再次进入反应釜中进行反应;进液分离后的液体返回收集槽,将收集槽中的液体送入储罐储存。采用本方法保证了活性评价的真实性和准确性。杨浦区自主研发贵金属均相催化剂作用均相催化是催化剂与反应物同处于一均匀物相中的催化作用。
甲醇羰化合成乙酸:该合成反应是20世纪70年代推向工业化的,是均相络合催化的又一大成就,体现了均相催化的发展。该络合催化反应的重要意义是原料路线的非石油化。过程开发成功时,正值全球次石油危机,原油价格飞涨,石油资源短缺,促使人们惫识到能源和有机合成原料不能过多地依赖于石油,应该向多元化方向发展。乙烯直接氧化制取乙醛:这是20世纪60年代发明的Wacker过程,是化学工业中很突出的成就之一,其意义在于过渡金属一乙烯化学个实现了工业催化的氧化反应。乙烯化学取代了此前的乙炔化学,促进了石油化工的兴起和发展;其次,次指明贵金属在均相催化反应中可以很经济地用于国内工业生产,促进了过渡金属络合催化的研究。
金属催化剂的晶体结构:晶体是按晶胞的几何图形在三维空间呈周期性无限重复位移而得的空间点阵。原子在晶体中排列的空间点阵又叫晶格。除少数金属外,几乎所有的金属都分属于三种晶体结构,即面心立方晶格(F.C.C.),体心立方晶格(B.C.C.)和六方密堆晶格(H.C.P. ) 。晶体可以理解成不同的晶面。例如金属Fe的体心立方晶格,有(100) 、(110) 、(111)晶面。不同晶面上金属原子的几何排布是不相同的,原子间距也是不相等的。不同晶面上金属原子几何排布不同,原子间距也不等!催化作用是使原来的分子变形,化学键松弛或断裂,有时甚至解离成原子、离子或自由基等。由于反应物具有特点的结构。化学键的参数都是一定的某个或几个部位被催化剂表面活性中心化学吸附并发生松驰或断裂,要求催化剂表面的活性中以有一定的适合距离和角度。这就是催化作用的几何适应性。除氯化钯外,醋酸钯、硝酸钯、有机钯配合物都可作为均相催化剂。
催化作用,催化剂在化学反应中所起的作用。在催化反应中,催化剂与反应物发生化学作用,改变了反应途径,从而降低了反应的活化能。 由于催化剂的介入而加速或减缓化学反应速率的现象称为催化作用。在催化反应中,催化剂与反应物发生作用,改变了反应途径,从而降低了反应的活化能,这是催化剂得以提高反应速率的原因。均相催化。催化剂与反应物均处于同一相中的催化作用,如均相酸碱催化、均相络合催化等。均相催化大多在液相中进行。均相催化剂的活性中心比较均一,选择性较高,副反应较少,但催化剂难以分离、回收和再生。用于甲醇低压羰基合成的铑配合物均相催化剂。杨浦区自主研发贵金属均相催化剂作用
均相催化剂的工业应用比多相催化剂晚。杨浦区自主研发贵金属均相催化剂作用
多相催化。发生在两相界面上的催化作用。通常催化剂为多孔固体,反应物为液体或气体。在多相催化反应中,固体催化剂对反应物分子发生化学吸附作用,使反应物分子得到活化,降低了反应的活化能,而使反应速率加快。固体催化剂表面是不均匀的,只有部分点对反应物分子发生化学吸附,称为活性中心。工业生产中的催化作用大多属于多相催化。生物催化。生物体内在酶作用下进行的催化反应。酶的催化作用具有高选择性、高催化活性、反应条件温和等特点,但受温度、溶液中的pH值、离子强度等因素影响较大。自动催化。反应产物的自我催化作用。在一些反应中,某些反应的产物或中间体具有催化功能,使反应经过一段诱导期后速率加快。自催化作用是发生化学振荡的必要条件之一。杨浦区自主研发贵金属均相催化剂作用
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