杨浦区贵金属均相催化剂研究进展

催化剂：催化剂又称触媒，是一种改变反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质。在化学反应里能改变（加快或减慢）其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后（反应过程中会改变）都没有发生变化的物质叫做催化剂。催化剂种类繁多，按状态可分为液体催化剂和固体催化剂;按反应体系的相态分为均相催化剂和多相催化剂；可作用于植物，使植物加快生长（既能提高也能降低）；催化剂自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化；它和反应体系的关系就像锁与钥匙的关系一样，具有高度的选择性（或专一性）。一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用。贵金属催化剂可分为均相催化用和多相催化用两大类。杨浦区贵金属均相催化剂研究进展

新型核壳催化剂可降低贵金属用量：新的催化剂除了能减少贵金属用量外，还具有众多优点。由于贵金属不易与其他材料结合。研究人员可以在壳结构中添加多种贵金属元素以及在碳化物壳结构中添加多种非金属元素，自由地组装复杂催化剂。这有利于研究人员调节催化剂性质，用于不用催化用途。另一方面，新催化剂表现出良好的抗中毒性能。一般来说，贵金属表面会与CO结合，导致失活。传统的氢燃料电池催化剂单能承受10ppm的CO，而研究人员发现新的催化剂可承受高达1000ppm的CO。此外，新的核壳结构在众多高温的反应条件中均表现出良好的结构稳定性，抗结块能力强。青岛品牌授权贵金属均相催化剂相关性质贵金属催化剂此多方面地被应用在现代工业上。

催化剂的制造方法：制造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。机械混合，将两种以上的物质加入混合设备内混合，此法简单易行。沉淀法，此法用于制造要求分散度高并含有一种或多种金属氧化物的催化剂。在制造多组分催化剂时，适宜的沉淀条件对于保证产物组成的均匀性和制造良好催化剂非常重要。浸渍法，将具有高孔隙率的载体（如硅藻土、氧化铝、活性炭等）浸入含有一种或多种金属离子的溶液中，保持一定的温度，溶液进入载体的孔隙中。喷雾蒸干法，用于制颗粒直径为数十微米至数百微米的流化床用催化剂。热熔融法，浸溶法，从多组分体系中，用适当的液态药剂（或水）抽去部分物质，制成具有多孔结构的催化剂。热熔融法是制备某些催化剂的特殊方法，适用于少数不得不经过熔炼过程的催化剂，为的是借助高温条件将各个组分熔炼称为均匀分布的混合物，配合必要的后续加工，可制得性能优异的催化剂。

选择贵金属催化剂时注意：在选择和设计金属催化剂时，常考虑金属组分与反应物分子间应有合适的能量适应性和空间适应性，以利于反应分子的活化。然后考虑选择合适的助催化剂和催化剂载体以及所需的制备工艺，并严格控制制备条件，以满足所需的化学组成和物理结构，包括金属晶粒大小和分布等。贵金属作为一种资源，产量少而且不易氧化。在使用过程中，贵金属催化剂会因各种因素而失去活性，一般分为中毒、烧结和热失活、结焦和堵塞三大类。因此，如何提高贵金属催化剂的使用寿命、降低贵金属载量、增加贵金属的回收率尤其重要。贵金属催化剂之所以能够如此多方面地被应用在现代工业上，主要还是因为其不可替代的催化作用。

均相催化作用：在均相反应中，催化剂和反应物处于同一相中，一般发生在液体状态中。催化剂可与反应物生成中间体，使反应机理转变为另一个拥有较低活化能的新机理，故反应速率得以提升。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。有液相和气相均相催化。液态酸碱催化剂，可溶性过渡金属化合物催化剂和碘、一氧化氮等气态分子催化剂的催化属于这一类。均相催化剂的活性中心比较均一，选择性较高，副反应较少，易于用光谱、波谱、同位素示踪等方法来研究催化剂的作用，反应动力学一般不复杂。但均相催化剂有难以分离、回收和再生的缺点。贵金属催化剂通常只针对某一化学反应起作用，不会影响到其他反应，降低了对整个化学反应的干扰。高纯度贵金属均相催化剂科研应用

贵金属催化剂用载体种类繁多，以硅酸盐、金属氧化物、炭载体为主。杨浦区贵金属均相催化剂研究进展

金属-载体间的相互作用：诱导金属-载体相互作用的两大类因素是电子相互作用和化学相互作用。对于不同金属催化剂体系，各种因素对金属-衬底相互作用的影响不同，哪种因素占主导地位主要取决于金属催化剂本身性质和反应条件。电子相互作用是指当金属与载体接触时，保持能量较低以及固体电势连续，金属/载体界面处会出现电荷的重新分布，影响范围分为局部电荷转移和长程电荷转移。局部电荷转移产生的主要因素是弱的范德华力引起的电子轨道相互极化。长程电荷转移是由于金属与氧化物接触时，两相界面处费米能级要保持一致，电荷发生了转移。在金属-载体接触的交界面上，载体有大量的表面态，它们对自由电子传递的势垒的形成有重要影响，以载体型半导体为例，若金属和载体的功函数不同，在它们形成接触时，发生电荷转移。杨浦区贵金属均相催化剂研究进展

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