虹口区新型贵金属均相催化剂概述

时间:2022年10月13日 来源:

非贵金属催化剂:非贵金属催化剂也称为过渡金属氧化物催化剂,有些催化剂中含有稀土,也称为稀土催化剂。非贵金属催化剂通常以过渡金属氧化物为活性组分,非贵金属催化剂较大的特点就是原料便宜,因此催化剂价格低于贵金属催化剂。虽然在实验室基础研究中,有些非贵金属催化剂表现出较高的催化活性。非贵金属催化剂对芳烃类VOCs的活性较低也限制了催化剂的应用范围。不过非贵金属催化剂对酯类、酮类、醇类VOCs相对活性较高,有时活性高于贵金属催化剂,因此,在有些特定的场合是可以选择非贵金属催化剂的。助催化剂及载体对催化剂的性能也有重要影响。虹口区新型贵金属均相催化剂概述

贵金属催化剂的应用范围:贵金属催化剂的上游主要涉及贵金属矿产、载体研制等。贵金属在全球属于稀缺资源,贵金属催化剂的主要原材料是铂、钯等贵金属原料,而我国在铂族金属资源上属于极度匮乏的国家,主要贵金属大部分依赖进口,其价格受全球和下业经济周期的影响变化快、波动大,且铂族金属价格昂贵,通常占产品生产成本的90%以上,所以贵金属价格的波动对企业成本影响较大。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。贵金属催化剂下游应用十分多方面,涉及石油化工、煤化工、医药、农药、食品、染料、颜料、化工新材料、环保、新能源、电子等各领域。虹口区新型贵金属均相催化剂概述贵金属催化剂的工业化应用层出不穷。

稀有金属催化剂:稀有金属催化剂包含Sc、La、Ce、Pr等稀有金属元素,因多种活性组分之间的协同作用,有利于催化剂酸性位点的增加,氧化物流动性增加,催化活性增强,因而表现出较好的催化性能。金属原料易于获得且成本低,因而更加适用于工业VOCs的催化燃烧。此外,稀有金属氧化物还具有使用寿命长、稳定性好、再生能力强、易于形成很多不同尺寸和形状的金属氧化物等优点。贵金属如Pt、Pd、Rh等因良好的催化性能被应用于烷烃、烯烃、苯、醛、酮类等VOCs催化氧化燃烧中,但它们的价格昂贵,储存量低,经常会因为烧结或中毒失活,而且在氯化物化合物存在下也不太稳定,限制了它们的多方面工业应用。

铂金属的催化剂:铂催化剂有更优异的水热稳定性。铂中的氧化铂组分能够活化载体上的氧物种,表现出对甲苯良好的催化燃烧性能。负载方法影响Pd催化剂性能的优劣。等分别使用沉积沉淀法、前混合法和离子交换法制备铂催化剂,性能评价结果显示,用沉积沉淀法得到的Pd催化剂对甲苯和乙酸乙酯的催化燃烧活性均高于其余2种方法,原因在于沉积沉淀法能够有效地避免活性物种的包埋,提升了表面Pd浓度和酸性位数量。铂负载到具有一定孔结构的CeTiO2载体上,对甲苯的催化燃烧实验显示,铂的起燃温度T50为220℃,并且在70h的活性测试后依然保持着稳定的转化率。贵金属催化剂不会改变化学反应方向,但是能够加速化学反应速率,而且能够提高其反应速度。

贵金属催化剂主要性能指标:(1)活性。是衡量催化剂效能大小的标准。工业上通常以单位体积(或重量)催化剂在一定条件下,单位时间内所得到的产品数量来表示。(2)选择性。是指催化剂作用的专一性,即在一定条件下,某一催化剂只对某一化学反应起加速作用。选择性通常以反应后所得指望产物的克分子数与参加反应的原料克分子数之比的百分数表示。(3)稳定性。是指催化剂在使用过程中保持其活性及选择性不变的能力,通常以使用寿命来表示。催化剂的良好性能不单取决于活性金属的固有特性(原子的电子结构等),而且取决于其结晶构造、粒子大小、比表面积、孔结构及分散状态等因素。此外,助催化剂及载体对催化剂的性能也有重要影响。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。广州库存贵金属均相催化剂放大生产

均相催化的主要缺点是稳定性差,与产物分离困难。虹口区新型贵金属均相催化剂概述

金属的相互作用对催化剂活性的影响:1.载体的多孔结构,拥有多孔结构的金属氧化物载体是当前的研究热点,除了拥有高比表面积外,其本身还具有一定的催化能力。2.载体的酸性位,酸性位能够吸附反应物,将其解离成较小的分子产物,载体的酸性位对反应进程有不可忽视的影响,有报道认为Brönsted酸性位的数量与催化氧化活性呈正相关。3.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。对铂催化剂来说,SMSI效应使得金属铂上产生负电荷并增加了化学吸附氧的浓度。虹口区新型贵金属均相催化剂概述

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