浦东新区贵金属均相催化剂研究

催化反应的四个基本特征:1、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。2、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）。3、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，催化剂单加速其中一种，促进反应速率和选择性是统一的。4、催化剂的寿命。催化剂能改变化学反应速率，其自身并不进入反应，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。贵金属在均相催化反应中可以很经济地用于国内工业生产，促进了过渡金属络合催化的研究。浦东新区贵金属均相催化剂研究

贵金属催化剂：几乎绝大部分所有的贵金属都可以用来当作是催化剂,通常以铂(Pt)、钯(Pd)、钉(Ru)、铑(Rh)、钺(lr)、饿(Os）贵金属作为催化剂的活性组分，以氧化铝等整体式陶瓷作为载体。按照贵金属催化剂的主要活性金属分类有,一般可以分为:铂催化剂、钯催化剂、钉催化剂等。铂族金属由于其电子轨道都未填满,他的表面易吸附反应物,且强度适中,利于形成中间“活性化合物”,具有较高的催化活性,同时还具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性,成为较重要的催化剂材料。连云港品牌授权贵金属均相催化剂研究进展贵金属催化剂催化燃烧挥发性有机物。

过渡金属基复合材料：过渡金属本身具有高催化活性，但抗氧化性能差。研究发现，过渡金属颗粒和碳材料复合作为ORR和OER双功能催化剂表现出强的催化性能。在这种复合结构中，过渡金属可以增加碳化过程中碳材料的石墨化程度，包裹在表面的碳材料可以有效的防止金属团聚以确保分散，同时可以促进电子的转移。Zhu等通过功能聚合物的可控自组装制备了钴掺杂含氮和硫的多孔碳球。Co原子均匀分布在碳球表面，提高了材料本征催化活性。表现出高效的OER催化活性，用作可充电锌空气电池的空气阴极时，Ma等同样采用高温热解聚合物法制备了碳纳米管包覆合金纳米粒子催化剂，作为锌空气电池空气阴极催化剂时地提高了电池的循环稳定性，并表现出高的峰值功率密度。

不是所有的金属都可以当作成是催化剂：对于能做催化剂的金属而言，一般需要其有较丰富的电子性质，有较大容易变形的电子云，这样利于接触反应物，同时松散的电子云也利于反应的产物的离去。因此，过渡金属（Ni、Pt、Pd、Ru）具有较好的催化性能，而主族金属作为催化剂的主要活性中心较少，因为主族金属元素倾向于失去或得到电子形成稳定，相对惰性的电子结构，不利于和反应底物发生作用。比如，Li，Na，K，Mg，Ca等，因而不能作为催化剂的主要活性成分。当然有些场合可以作为添加剂存在，改进催化剂的性能。通常，金属作为主要活性中心的催化剂有多种形式，可以表现为零价态的金属催化剂、具有可变价态的金属氧化物催化剂、离子形式的金属配合物催化剂等等。对于零价态的金属催化剂，金属一般是以零价形式存在，比如Ni、Pt、Pd、Ru等等。这类金属用于加氢的较多。对于具有可变价态的金属氧化物催化剂，通常是用在氧化反应中。一般而言该金属化合价可变，利于反应过程中传递电子，实现氧化。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。

金属催化剂的吸附作用：吸附是非均相催化过程中重要的环节，过渡金属能吸附O等气体，强化学吸附能力与过渡金属的特性有关，是因为过渡金属较外层电子层中都具有d空轨道或不成对d电子，容易与气体分子形成化学吸附键，吸附活化能较小，能吸附大部分气体，较主要的是d轨道半充满或者全充满，较稳定，不易与气体分子形成化学吸附键。催化反应中，金属催化剂先吸附一种或多种反应物分子，从而使后者能够在金属表面上发生化学反应，金属催化剂对某一种反应活性的高低与反应物吸附在催化剂表面后生成的中间物的相对稳定性有关。一般情况下，处于中等强度的化学吸附态的分子会有较大的催化活性，因为太弱的吸附使反应物分子的化学键不能松弛或断裂，不易参与反应;而太强的吸附则会生成稳定的中间化合物将催化剂表面覆盖而不利于脱附。贵金属催化剂一种含有贵金属活性成分的催化剂。芜湖贵金属均相催化剂科研应用

贵金属催化剂具有无可替代的催化活性和选择性。浦东新区贵金属均相催化剂研究

双组分贵金属催化剂：单组分贵金属催化剂中添加另一贵金属组分，可促进电子的流动和表面氧的生成，影响颗粒粒径和电子结构，展现了比单组分贵金属催化剂更优异的催化活性。例如，Fu等在180℃下，用Pt-Pd/MCM-41双组分贵金属催化剂实现了对甲苯的完全氧化，该结果优于同等贵金属含量的单组分催化剂(Pt/MCM-41和Pd/MCM-41)，分析显示，该催化剂具有较高的表面Pt0含量和双金属协同作用导致的微小金属颗粒。Guo等的研究结果显示，Pt-Pd/TiOx比Pd/TiOx催化剂拥有更多的吸附氧物种，更有利于中间产物和吸附氧的输送，从而加快氧化反应速率，提升催化活性。稀土元素的加入能够影响贵金属原子表面的电荷转移，进一步提升氧化还原能力，其中，CeO2在氧化还原过程中可快速实现Ce3+/Ce4+的转变，常被用作催化助剂。Zuo等研究显示，在高岭土/NaY负载的Pd-Pt催化剂中加入Ce后，氧物种的数目增加，吸附氧溢流效应更加，该催化剂对苯催化燃烧的T90为205℃，显示出较好的催化反应活性。浦东新区贵金属均相催化剂研究

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