闵行区自主研发金属催化剂研究进展

时间:2022年01月12日 来源:

金属催化剂在环保行业的领域,很多客户只关心金属催化剂中贵金属含量,把贵金属含量作为一个非常主要的指标,而忽略催化剂性能。这时候,我通过相同贵金属种类和含量的催化剂来说明,以普及催化剂知识,提高对催化剂判断能力。在这个领域,经常见到匪夷所思的催化剂指标,这里就不展开了。贵金属催化剂,顾名思义是以贵金属为活性组分的催化剂,但是并不是把贵金属加进去就是一个合格的催化剂了。现在有些环保管理部门该管的不管,不该管的管的很多。比如,山东某地要求催化剂的贵金属含量0.4g/L以上,这种弱智的规定给企业增加了负担,同时不利于催化剂的进步。极端一点来说,如果有一个贵金属含量很低的催化剂,或者是不含贵金属催化剂,他的催化效果非常好,能有效消除。制备负载型金属催化剂的关键之一是控制热处理和还原条件。闵行区自主研发金属催化剂研究进展

制造金属催化剂的每一种方法,实际上都是由一系列的操作单元组合而成。为了方便,人们把其中关键而具特色的操作单元的名称定为制造方法的名称。传统的方法有机械混合法、沉淀法、浸渍法、溶液蒸干法、热熔融法、浸溶法(沥滤法)、离子交换法等,现发展的新方法有化学键合法、纤维化法等,某些晶体物质(如合成沸石分子筛)的金属阳离子(如Na)可与其他阳离子交换。将其投入含有其他金属(如稀土族元素和某些贵金属)离子的溶液中,在控制的浓度、温度、pH条件下,使其他金属离子与Na进行交换。由于离子交换反应发生在交换剂表面,可使贵金属铂、钯等以原子状态分散在有限的交换基团上,从而得到充分利用。闵行区自主研发金属催化剂研究进展废旧金属催化剂含有大量的有用物质。

金属催化剂中的组分由两种或两种以上的金属组成。例如负载在含氯的γ-氧化铝上的铂-铼等双(多)金属重整催化剂。它们比前述单含铂的重整催化剂有更优越的性能,在这类催化剂中,负载在载体上的多种金属可形成二元或多元的金属原子簇,使活性组分的有效分散度多多提高。金属原子簇化合物的概念较为早是从络合催化剂中来的,将其应用到固体金属催化剂中,可以认为金属表面也有几个、几十个或更多个金属原子聚集成簇。70年代以来,根据这一概念,提出了金属原子簇活性中心的模型,用来解释一些反应的机理。

金属催化剂甲基铝氧烷(MAO)作为茂金属及后过渡金属烯烃聚合催化剂中的高效助催化剂,催化活性很高,茂金属聚烯烃、茂金属聚烯烃弹性体、茂金属聚烯烃润滑油(PAO)和茂金属聚烯烃蜡,新材料环聚烯烃(COC/COP)等新材料合成用的茂金属催化剂都需要其作为助催化剂。金属催化剂性能独特,可控制聚合物相对分子质量、立体规整结构、共聚单体含量等,与传统PE材料相比,茂金属聚乙烯分子量分布较窄、分子链结构规整,反应到产品性能上,茂金属聚乙烯力学强度高、光学性能好,相比传统聚丙烯产品,茂金属聚丙烯具有相对分子质量分布窄、熔点较低、不生成可溶性短链嵌段共聚物等特点。以其制备的产品析出物低、感官性能好,可用于医疗卫生和食品包装领域。金属催化剂主要包括块状催化剂如电解银催化剂。

金属催化剂载体-金属的强相互作用载体-金属的强相互作用(SMSI)表示可还原性载体将自身的部分电子传递给金属,改变了金属组分的物理化学性质,从而影响催化反应。一般还原性载体的SMSI效应较强,如TiO2等。对Pt催化剂来说,SMSI效应使得金属Pt上产生负电荷并增加了化学吸附氧的浓度。Rui等通过对Pt/TiO2进行不同方式的还原处理(H2还原、NaBH4还原和HCHO还原),以研究SMSI效应与催化燃烧甲苯活性的关系,结果显示,Pt/TiO2的SMSI效应越强,催化剂的活性越高。贵金属催化剂载体的研究通常涉及载体孔结构和酸性的调控,孔结构影响了组分分散度和分布形式,载体的酸性位强化了分子的吸附裂化,却也易导致积碳的生成。此外,部分催化材料还产生了载体-金属的强相互作用,组分的物理化学性质发生变化,影响了催化剂的反应活性。金属催化剂也将如何降低成本作为考虑的条件。闵行区自主研发金属催化剂研究进展

金属催化剂贵金属在以单质形式存在。闵行区自主研发金属催化剂研究进展

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