松江区自主研发金属催化剂科研进展

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。化学原料药和中间体的合成是贵金属催化剂产品较大的应用领域。松江区自主研发金属催化剂科研进展

金属催化剂回收的离子交换作用原理：离子交换反应是离子交换剂与电解质溶液的化学位差而引起的离子交换过程。在离子交换剂相中反离子A的浓度高，当离子交换剂与电解质溶液接触时，反离子就竭力向其浓度低的溶液中扩散。离子交换剂电中性破坏，离子交换剂就得到附加电荷。为了使离子交换剂回复到初始的的电中性状态，抵消所得电荷，就得从溶液中吸附当量的此符号电荷的离子，此离子应占据因反离子离开树脂而游离的活性基团。由于离子交换树脂从溶液中吸附离子，又变为电中性。因此，离子交换剂保持电中性的条件又反过来限制反离子从树脂到溶液的扩散。当离子B从溶液中来代替树脂上的A，从而就抵消离子A从树脂转入溶液时造成的固定离子的电荷。一方面引起扩散的浓度梯度，另一方面反抗离子扩散的静电力，都对离子交换树脂一溶液系统中的各离子起作用。徐汇区实验用金属催化剂实验应用负载型金属催化剂的高分散不止能提高金属的利用效率，还能改变反应物的吸附与反应行为。

贵金属催化剂在催化燃烧中的反应原理：催化燃烧借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H2O，同时放出大量热能，其应用领域不断扩展，已普遍地应用在工业生产与日常生活的诸多方面。催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行，有机废气先通过热交换器预热到200～400℃，再进入燃烧室，通过催化剂床时，碳氢化合的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活化，碳氢化合物与氧分子在较低的温度下迅速氧化，产生二氧化碳和水。

贵金属催化剂行业也像更加绿色环保、更高性能、生产更专业化等方向发展。贵金属催化剂的起燃温度低，活性高，但在较高的温度下易烧结，因升华而导致活性组份流失，使活性降低，而且贵金属资源有限，价格昂贵，所以无法大规模使用。但其在低温时的催化活性是其他催化剂不能比的，所以现在还用于催化燃烧的起燃阶段。在保持良好转化效果的前提下，部分替代或全部替代贵金属，寻找其他高性能催材料已成为必然均势，所以大家都在研究一种能替代传统贵金属的高效廉价的催化剂。有机金属催化剂被用于在相对较低的温度下从二氧化碳中生产甲醇。

研究金属催化剂：原理金属键的作用过渡金属的化学性质与过渡金属原子的d轨道密切相关。d轨道参与形成金属键的分数(d%)与金属的催化活性有一定的关系。鉴于金属键电子的高度离域性，研究金属催化作用时应首先考虑作为金属整体性质的电子迁移性，以及金属原子之间远程的电子相互作用。以前应用固体物理的能带理论对金属和半导体催化剂的电子结构进行了描述。当过渡金属原子形成固体时，原子较外层的s轨道和d轨道分别形成了能带，s能带和d能带相互重叠，根据能级的高低，外层电子将在s带和d带中重新分布。因此，也可以用“d-空穴”的概念来描述过渡金属的d状态。d特征即d%越大，“d－空穴”越少。茂金属聚乙烯是以茂金属催化剂为基础合成的一种聚乙烯树脂。崇明区新型金属催化剂机理

单金属催化剂是指只有一种金属组分的催化剂。松江区自主研发金属催化剂科研进展

在负载型和非负载型多金属催化剂中，若金属组分之间形成合金，称为合金催化剂。研究和应用较多的是二元合金催化剂，如铜-镍、铜-钯、钯-银、钯-金、铂-金、铂-铜、铂－铑等。可以通过调整合金的组成来调节催化剂的活性。某些合金催化剂的表面和体相内的组成有着明显的差异，如在镍催化剂中加入少量铜后，由于铜在表面富集，使镍催化剂原有表面构造发生变化，从而使乙烷加氢裂解活性迅速降低。合金催化剂在加氢、脱氢、氧化等方面均有应用。松江区自主研发金属催化剂科研进展

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