南京实验室金属催化剂实验应用

金属催化剂主要性能指标：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。均相催化用催化剂通常为可溶性化合物(盐或络合物)，如氯化钯、氯化铑、醋酸钯、羰基铑、三苯膦羰基铑等。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。金属丝网催化剂(如铂网、银网)的应用范围及用量有限。绝大多数多相催化剂为载体负载贵金属型，如Pt/A12O3、Pd/C、Ag/Al2O3、Rh/SiO2、Pt-Pd/Al2O3、Pt-Rh/Al2O3等。在全部催化反应过程中，多相催化反应占80%~90%。按载体的形状，负载型催化剂又可分为微粒状、球状、柱状及蜂窝状。按催化剂的主要活性金属分类，常用的有:银催化剂、铂催化剂、钯催化剂和铑催化剂。金属催化剂按组成可分单金属和合金两类。南京实验室金属催化剂实验应用

金属催化剂应用：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。除贵金属外，还原态的金属催化剂均极为活泼，易于被氧化。催化剂生产厂为了贮运的方便，多以氧化物状态提供商品，用户经活化处理或在使用过程中才还原成金属状态。活化的方法、条件十分重要（见催化剂使用）。有些催化剂生产厂也提供某些预还原的氨合成用的铁催化剂，以缩短用户的开工期，并保证催化剂的使用特性。普陀区实验用金属催化剂金属催化剂以金属为主要活性组分的固体催化剂。

一种锚合配体修饰的负载金属催化剂及制备方法和应用：该催化剂由载体、金属组分和有机配体组成。载体选用二氧化硅、MCM-41或SBA-15；金属组分为铑贵金属；有机配体选用含有烷氧基硅烷基团的有机膦配体。金属组分在催化剂总重量中占0.1-5.0％，有机配体在催化剂总重量中占5.0-25.0％。在该催化剂上有机配体与金属组分均被直接固定到载体上，同时有机配体与金属之间存在配位作用而原位生成活性物种。该催化剂可用于烯烃氢甲酰化制取各种有机醛，具有较高的催化活性和优异的稳定性且催化剂分离容易。

金属催化剂作用：许多金属都可作为催化剂，用得较普遍的是过渡金属。过渡金属具有优良的加氢脱氢特性，是工业上普遍应用的加氢脱氢催化剂。金属催化的偶联反应是有机合成中常见的形成碳碳键和碳杂键的反应，在有机合成中有着至关重要的作用。①加快化学反应速率，提高生产能力；②对于复杂反应，可有选择地加快主反应的速率，抑制副反应，提高目的产物的收率;③改善操作条件，降低对设备的要求，改进生产条件；④开发新的反应过程，扩大原料的利用途径，简化生产工艺路线;⑤消除污染，保护环境。贵金属催化剂一种能改变化学反应速度而本身又不参与反应较终产物的贵金属材料。

金属催化剂：对于负载型金属催化剂，催化剂的活性和寿命往往与其直径呈反比，更小尺寸的颗粒常具有更高活性，因此粒径的大小成为评价负载型金属催化剂活性的重要因素。然而，中毒，结焦，纳米颗粒的烧结/团聚等现象，都会导致催化剂的失活。因此，将团聚的颗粒进行再分散，提高催化剂的利用率，是待解决的问题。氧化还原方法是再分散常用的方法，通常分别是基于O2和H2。这种方法在工业上很常用，并且很多都提到用该方法使催化剂得到再生。针对不同的应用场景，金属催化剂通常只针对某一化学反应起作用，降低了对整个化学反应的干扰。黄浦区实验用金属催化剂研发

废铂催化剂还原提炼铂的方法是离子交换树脂法。南京实验室金属催化剂实验应用

负载型金属催化剂合成方法：浸渍法分为单一金属的简单浸渍、多种金属的共浸渍和顺序浸渍。虽然不经常使用，但SEA和CEDI也包括在图中，因为它们将与本章后面各节的其他方法进行对比，包括溶胶凝胶、微乳液、反向微乳液、湿化学、离子交换、化学气相沉积、化学沉积(ED)、电沉积、物理沉积、光沉积、原子层沉积、树枝状包覆金属、气溶胶喷雾热解、低温静电自组装法、冷溅射、电子束蒸发、简单直接吸附、萃取-热解法、氟诱导自转化法、蒸发结晶沉积、电弧等离子体沉积、液相合成、超临界流体反应沉积、溶胶固定化、萃取-热解法。南京实验室金属催化剂实验应用

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