宝山区新型贵金属均相催化剂科研进展

金属催化剂的作用：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。 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，是工业上多方面应用的加氢脱氢催化剂。金属催化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。均相催化剂以分子或离子起作用，活性中心均一，具有高活性和高选择性。宝山区新型贵金属均相催化剂科研进展

聚合物中的阻燃金属催化剂：铁系化合物，铁在元素周期表中位于第四周期，第Ⅶ族，常见的铁系化合物有Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)2、Fe(OH)3。在阻燃抑烟应用方面的用到的铁系化合物有二茂铁，Fe2O3、铁基蒙脱土等。钼系化合物，钼原子序数为42，属于VIB族金属，在阻燃抑烟应用方面的用到的钼系化合物主要有二硫化钼、三氧化钼。镍系化合物，镍位于元素周期表第四周期第Ⅶ族,其化学性质较活泼，属于亲铁元素。在阻燃应用方面常用到的镍系化合物有三氧化二镍、铝酸镍等。锌系化合物，锌在现代工业中是相当重要的一种金属元素，常见的锌系化合物有氧化锌、氢氧化锌、硫酸锌等。在阻燃应用方面的用到的主要有氧化锌、硼酸锌等。稀土材料，稀土金属元素在元素周期表的ⅢB族，包括钪、钇、镧系等17种元素，被多方面用于当代高新技术中。目前，稀土金属元素阻燃剂的工艺已经相对成熟,因此在阻燃方面也有了比较多方面的应用，主要包括镧、钇、铈等。深圳科研用贵金属均相催化剂小试助催化剂及载体对催化剂的性能也有重要影响。

均相催化剂的工业应用案例：1、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，正值全球第1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。2、乙烯直接氧化制取乙醛，这是20世纪60年代发明的Wacker过程，是化学工业中较突出的成就之一，其意义在于过渡金属一乙烯化学第1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，第1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。

过渡金属基复合材料：过渡金属本身具有高催化活性，但抗氧化性能差。研究发现，过渡金属颗粒和碳材料复合作为ORR和OER双功能催化剂表现出强的催化性能。在这种复合结构中，过渡金属可以增加碳化过程中碳材料的石墨化程度，包裹在表面的碳材料可以有效的防止金属团聚以确保分散，同时可以促进电子的转移。Zhu等通过功能聚合物的可控自组装制备了钴掺杂含氮和硫的多孔碳球。Co原子均匀分布在碳球表面，提高了材料本征催化活性。表现出高效的OER催化活性，用作可充电锌空气电池的空气阴极时，Ma等同样采用高温热解聚合物法制备了碳纳米管包覆合金纳米粒子催化剂，作为锌空气电池空气阴极催化剂时地提高了电池的循环稳定性，并表现出高的峰值功率密度。铂作为催化剂（化学反应的触发因素）非常有效。

贵金属催化剂的分类及应用按催化反应类别：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，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，多方面用于加氢、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。贵金属催化剂在化工、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。宝山区科研用贵金属均相催化剂研究进展

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。宝山区新型贵金属均相催化剂科研进展

贵金属催化剂催化燃烧挥发性有机物：挥发性有机物是指常温下沸点为50～260℃的一系列有机化合物，是重要的大气污染物。VOCs不单参与光化学烟雾的形成，还可导致呼吸道和皮肤刺激，甚至诱使机体产生病变，对环境和人体健康构成了很大威胁。催化剂的设计合成是催化燃烧技术的关键。贵金属因优异的低温催化活性和稳定性而受到研究者的多方面关注。贵金属价格昂贵，储量稀缺，为提高其使用效率，通常将贵金属负载到载体上，得到负载型催化剂。VOCs处理技术包括吸收法、吸附法、冷凝法、膜分离法、生化法、低温等离子体法、光催化氧化法、直接燃烧法和催化燃烧法等。宝山区新型贵金属均相催化剂科研进展

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