青浦区实验室贵金属均相催化剂研究

贵金属催化剂与环境保护：水污染治理，铂核壳纳米粒子被证明是有效的在含水碱性介质中降解刚果红的纳米催化剂。并且应用该方法从水溶液中除去其他染料也是具有可能性的，贵金属纳米粒子负载在特定处理过的磁性核壳载体上，合成了一系列高分散且磁性可回收的核壳负载贵金属催化剂。空气净化，通过一步溶剂热法制备了三维柔性铂促进的石墨烯气凝胶，作为在室温下除去CO，要实现可持续发展目标，只有依靠科学技术，无论是解决现在的生态环境危机，还是治理环境污染，有效利用资源，保护生物多样性都如此，同时，治理环境污染和发展绿色化工工艺实行清洁生产无一离得开催化剂的使用，催化剂的应用必将成为人类改善生存环境至关重要的因素。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。青浦区实验室贵金属均相催化剂研究

催化反应的四个基本特征:1、催化剂只能加速热力学上可以进行的反应。要求开发新的化学反应催化剂时，首先要对反应进行热力学分析，看它是否是热力学上可行的反应。2、催化剂只能加速反应趋于平衡，不能改变反应的平衡位置（平衡常数）。3、催化剂对反应具有选择性，当反应可能有一个以上不同方向时，催化剂单加速其中一种，促进反应速率和选择性是统一的。4、催化剂的寿命。催化剂能改变化学反应速率，其自身并不进入反应，在理想情况下催化剂不为反应所改变。但在实际反应过程中，催化剂长期受热和化学作用，也会发生一些不可逆的物理化学变化。江苏科研用贵金属均相催化剂研究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。

稀有金属催化剂：稀有金属催化剂包含Sc、La、Ce、Pr等稀有金属元素，因多种活性组分之间的协同作用，有利于催化剂酸性位点的增加，氧化物流动性增加，催化活性增强，因而表现出较好的催化性能。金属原料易于获得且成本低，因而更加适用于工业VOCs的催化燃烧。此外，稀有金属氧化物还具有使用寿命长、稳定性好、再生能力强、易于形成很多不同尺寸和形状的金属氧化物等优点。贵金属如Pt、Pd、Rh等因良好的催化性能被应用于烷烃、烯烃、苯、醛、酮类等VOCs催化氧化燃烧中，但它们的价格昂贵，储存量低，经常会因为烧结或中毒失活，而且在氯化物化合物存在下也不太稳定，限制了它们的多方面工业应用。

非金属杂原子掺杂碳材料：碳材料具有成本低、稳定性好、比表面积大和导电率高等优点，其作为催化剂载体或非贵金属催化剂受到多方面关注[4]。在氧气的电化学催化中，氧气可以在碳材料表面发生吸附和还原，但碳材料表面的氧还原反应是以产生过氧化物的二电子途径进行，往往需要很高的过电位，不利于能量利用效率的提高。为了改善碳材料的氧还原性能，可以通过非金属杂原子(N、S、P、B)掺杂或结构调整来提高催化活性。Dai等一次发现非金属碳材料是有效的ORR电催化剂，研究表明在碳纳米管中掺杂氮改变了氧气的化学吸附模式，促进四电子反应进行，这可以有效地削弱或破坏氧氧键，提高了ORR催化活性。掺杂在碳材料中的氮以吡啶型氮、吡咯型氮和石墨型氮的形式存在，通过改变氮源、调整温度和合成方法可以得到不同比例的3种形式。由于贵金属催化剂拥有更好的化学活性，因而能够多方面应用在化学制药、石油化工等领域。

催化剂的实际用途：在化工生产、科学家实验和生命活动中，催化剂都大显身手。例如，硫酸生产中要用五氧化二钒作催化剂。由氮气跟氢气合成氨气，要用以铁为主的多分组催化剂，提高反应速率。在炼油厂，催化剂更是少不了，选用不同的催化剂，就可以得到不同品质的汽油、煤油。化工合成酸性和碱性色可赛思催化剂。车尾气中含有害的一氧化碳和一氧化氮，利用铂等金属作催化剂可以迅速将二者转化为无害的二氧化碳和氮气。酶是植物、动物和微生物产生的具有催化能力的蛋白质，生物体的化学反应几乎都在酶的催化作用下进行，酿造业、制药业等都要用催化剂催作。。而通常在这种能量下，分子不是无法完成化学反应，不然就是需要较长时间来完成化学反应。但在有催化剂的环境下，分子只需较少的能量即可完成化学反应。贵金属触媒一种能改变化学反应速度而本身又不参与反应很终产物的贵金属材料。广东现货贵金属均相催化剂小试合成

贵金属催化剂具有无可替代的催化活性和选择性。青浦区实验室贵金属均相催化剂研究

催化剂的失活原因：催化剂在使用过程中受种种因素的影响，会急剧地或缓慢地失去活性。催化剂失活的原因是复杂的。可以归纳为以下一些种类：1.一直性失活，催化剂活性组分受某些外来成分的作用（中毒）而失去活性，往往是一直性失活。这些外来成分多是与催化剂的活性组分发生化学反应或离子交换而导致活性成分发生变化。如酸性催化剂被碱中和，贵金属催化剂被硫化物或氮化物中毒等。催化剂中毒的失活往往表现为活性迅速下降。活性组分在使用过程中被磨损或升华造成丢失也导致一直性失活，这类失活往往难以简单地恢复2、活性组分被覆盖而逐渐失活，是非一直性失活。如反应过程产生的积碳，覆盖了活性组分或堵塞了催化剂的孔道，使反应物无法与活性组分接触。这些覆盖物通过一定的方法可以除去，如被积碳而失活可以通过烧炭再生而复活。3、错误的操作导致催化剂失活，如过高的反应温度，压力剧烈的波动导致催化剂床层的混乱或粉碎等，这类失活是无法恢复的。青浦区实验室贵金属均相催化剂研究

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