广东实验室贵金属均相催化剂研发

贵金属均相催化剂化工厂的有效操作很大程度上取决于催化剂的使用状况。而使用状况除了与具体催化条件如气体流动.温度.压力调控有关系.催化剂的正确装填也至关重要。因此.从一个工厂设计和基建筹划阶段.就应当考虑到贵金属均相催化剂的处理.比如.合适的人孔.附属平台.起重杆.溜槽.筛子.漏斗等。整体式思考工厂.才不会在图纸层面出现大的偏差。贵金属均相催化剂的装填.装填首先考虑存放问题.然后是搬运问题.还要考虑使用前的筛分问题.较后才是装填在反应器内。贵金属催化剂常采用铂族元素贵金属作为活性组分，常见的有铂、钯、铑、钌、银。广东实验室贵金属均相催化剂研发

设计这样的贵金属均相催化剂仍存在很大的困难。例如合成气直接制二甲醚的工业过程中常用的铜/氧化锌基催化剂.虽然具有很高的活性.但铜在长时间反应过程中的“烧结”问题通常会降低其性能。“烧结”是一个让很多科研工作者头晕的话题。“烧结”是指催化剂在高温（有时还有特殊的气氛）情况下.经过一段时间后载体的微观结构发生变化.如孔结构坍塌、表面积急剧减小或者负载的活性组分在高温条件下发生晶粒长大的现象.较终导致催化剂老化.逐渐失去活性。徐汇区科研用贵金属均相催化剂机理贵金属催化剂兼顾经济性和效率性，在催化燃烧工艺中一般采用铂和钯作为活性组分。

贵金属均相催化剂一系列固体催化剂已经被探索用于电催化还原O2到H2O2.包括金属氧化物和金属硫化物等。在这种催化剂中.可以调整组成、形貌和暴露的晶面来提高ORR到H2O2的性能。氧化铁通常被认为是电催化还原O2到H2O的催化剂。但是.通过控制表面工程和引入氧空位可以实现高选择性的电催化还原O2到H2O2多相催化剂与均相催化剂相比.在催化过程中往往具有更容易回收再使用的特性.因此往往更具有实用性。对于ORR到H2O2.碳材料由于其成本低、稳定性好、结构可调性好等优点.在ORR等电化学反应中得到了较多的应用。SACs在传统的均相催化剂和多相催化剂之间架起了一座桥梁.在金属原子利用率接近100%的情况下.根据金属及其配位环境的不同.可以实现活性和选择性的良好提高。

在贵金属均相催化剂中.电催化还原O2至H2O2具有高度选择性的活性中心.但电流密度小.反应速率慢.贵金属均相催化剂难以分离回收或连续化操作.都限制了其大规模应用。具有潜力的均相催化剂未来可能仍需要进一步固定来实现实际应用。此外.目前通过分子催化的研究可以获得一些结构/活性关系。从这些研究中获得的见解(计算或实验)不单有助于分子催化剂的设计.也有望有助于多相材料的合理设计和制备。发现更多具有产H2O2能力的非贵金属化合物和复合材料。为了进一步优化2e-ORR性能.需要找到能够精确提供特定金属配位的合成方法.同时还需要先进的原子水平和原位表征方法来确定活性中心。贵金属催化剂的吸附作用：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。

对于能做贵金属均相催化剂的金属而言.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。贵金属催化剂的作用：加快化学反应速率，提高生产能力。广东品牌授权贵金属均相催化剂发现

因均相催化作用机理较清楚明晰，易于精心设计调配研究和把握。广东实验室贵金属均相催化剂研发

非均相催化剂的分散度不如贵金属均相催化剂。就比如说双氧水分解一般用铁基催化剂.均相催化剂一般就是铁盐.铁盐均匀溶解在体系里.分散度非常高。如果采用非均相的铁氧化物催化剂.由于氧化物不溶于水.因此只有颗粒表面与体系接触.这就导致催化剂分散度变低.催化效率也就下降了。较后.非均相催化剂对生产工艺要求稳定性非常高.制备也比非均相催化剂复杂。做成生产设备以后.出的问题也比均相催化剂多。这导致开发一个非均相催化剂的技术与时间投入都非常高。广东实验室贵金属均相催化剂研发

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