宁波实验室贵金属均相催化剂简介

时间:2022年03月29日 来源:

均相氢化反应在氢化还原反应中,催化剂不自成一相而溶于反应介质中,因而反应是在均相中进行。近年来的研究结果表明:均相氢化具有更高的基团选择性,在还原烯键时不导致异构化反应,不发生氢解反应,并可用二某些光学异构体的不对称合成。均相氢化反应用能溶于反应介质的催化剂与底物一起形成均相休系所进行的氢化反应,很常用的均相催化剂有铑、钉、铱等贵金属与三苯基膦等形成的络合物。均相催化是近年来发展的一种新的催化反应,与多相催化相比,具有反应活性大、条件温和、选择性较好、催化剂不易中毒等优点。在用于氢化时,不会导致烯键发生异构化和氢解反应,并可用于不对称氢化还原。金属丝网催化剂(如铂网、银网)的应用范围及用量有限。宁波实验室贵金属均相催化剂简介

均相催化是指催化剂与反应介质不可区分,与介质中的其他组分形成均匀物相的催化反应体系。均相催化常用于液相反应。在发生催化反应的物料中,不论是反应原料还是催化剂,它们都溶于反应介质中,且是以的分子形态而分散的。在以过渡金属络合物为活性中心的均相催化反应中,催化活性的中间络合物能够分离出晶体,用x射线分析,可对活性中心周围的环境与反应底杨的作用状况进行详细了解,并用以对反应机理做出比较确切的描绘。通过对部分反应机理的彻底研究,可么认定均相络合催化的基元反应步骤都是在以金属为中心的配休球上进行的,反应过程构成了一个催化循环.催化剂的性能,易于通过配体的调变得以修饰和改善。宁波实验室贵金属均相催化剂简介贵金属均相催化剂对其表面积和孔容孔径都有一定的要求。

化反应有四个基本特征,可以根据定义导出,对了解催化剂的功能很重要。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。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)。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,催化剂加速其中一种,促进反应速率和选择性是统一的。催化剂的寿命。催化剂能改变化学反应速率,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。根据催化剂的定义和特征分析,有三种重要的催化剂指标:活性、选择性、稳定性。

按催化剂的活性组分是否负载在载体上分类:非负载型金属催化剂指不含载体的金属催化剂,按组成又可分单金属和合金两类。通常以骨架 金属、金属丝网、金属粉末、金属颗粒、金属屑片和金属蒸发膜等形式应用。骨架金属催化剂,是将具有催化活性的金属和铝或硅制成合金,再用氢氧化钠溶液将铝或硅溶解掉,形成金属骨架。工业上很常用的骨架催化剂是骨架镍,1925年由美国的M.雷尼发明,故又称雷尼镍。骨架镍催化剂较广应用于加氢反应中。其他骨架催化剂还有骨架钴、骨架铜和骨架铁等。典型的金属丝网催化剂为铂网和铂-铑合金网,应用在氨化氧化生产硝酸的工艺上。均相催化剂包括液体酸、碱催化剂和色可赛思固体酸陛和碱性催化剂,可溶性过渡金属化合物等。

金属催化剂:各金属均落在光滑的曲线上,这证明催化活性与催化剂中原子的几何构型有一定的关联。其中Rh具有很高活性,其晶格间距为0.375 nm。表面化学吸附很适宜的原子间距并不一定具有很好催化活性多相催化中,只有吸附热较小,吸附速度快,并且能使反应分子得到活化的化学吸附,才显示出高催化活性。密勒指数(晶面指数):晶面与三个坐标轴相交,载距为单位向量的倍数,但为了避免不相交的情况产生的截距无究大,而采用截距的倒数互质整数比来表示。密勒指数越小,一般来说,表面比较光滑,有高的原子密度,原子有相当高相邻原子,即配位数,是稳定晶面的特征。一般来说,高密勒指数晶面易产生缺陷而有利于吸附即晶面(h k l)中参数越大,表明晶面越不稳定,一般稳定晶面密勒指数中各参数不大于5,但实际有催化活性的表面一般都是高密勒指数晶面。均相催化反应条件温和,有利于节能。宁波实验室贵金属均相催化剂简介

多相催化用无载体催化剂(如Pt-Rh网)的制备是先用火法熔炼制成合金,然后经拉丝、织网而成。宁波实验室贵金属均相催化剂简介

金属催化剂:催化反应过程要求化学吸附的强弱适中。这与费米能级之间存在一定的关系。费米能级的高低是一个强度困素,对于一定的反应物来说,费米能级的高低决定了化学吸附的强弱。如:当费米能级较低时,如d空穴过多的Cr、Mo、W、Mn等由于对H,分子吸附过强,不适合作加氢催化剂,而费米能级较高的Ni、Pd、Pt对H,分子的化学吸附的强弱较适中,因此是有效的加氢催化剂。另外,费米能级密度好似一个容量因素,决定对反应物分子吸量的多少。能级密度大对吸附量增大有利。认为过渡金属原子以杂化轨道相结合,杂化轨道通常为s、p、d等原子轨道的线性组合,称之为spd或dsp杂化。杂化轨道中d原子轨道所占的百分数称为d特性百分数,表以符号d%.它是价键理论用以关联金属催化活性和其它物性的一个特性参数。金属的d%越大,相应在的d能带中的电子填充的越多,d空穴越小。加氢催化剂一般d%在40-50%之间为宜。宁波实验室贵金属均相催化剂简介

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