贵金属催化剂在如今的工业应用中具有举足轻重的地位,不管是化工领域、颜料、染料、食品、电子等等诸多领域,都有贵金属催化剂的身影。比如在燃料电池方面,铂催化剂是其主要的中心材料。比如在电子新材料方面的LED器件方面,在生产过程就用到大量的贵金属催化剂。贵金属催化剂之所以能够如此多方面地被应用在现代工业上,主要还是因为其不可替代的催化作用,比如应用于三元催化的钯铂铑催化剂。贵金属催化剂的主要优点是使用的安全性、抗氧化、耐高温等优良特性。当然还有废旧的贵金属催化剂可回收循环再利用这一优点。贵金属不易与其他材料结合。金山区高纯度贵金属均相催化剂科研进展
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。浙江自主研发贵金属均相催化剂作用贵金属催化剂还具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性。
聚合物中的阻燃金属催化剂:铁系化合物,铁在元素周期表中位于第四周期,第Ⅶ族,常见的铁系化合物有Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)2、Fe(OH)3。在阻燃抑烟应用方面的用到的铁系化合物有二茂铁,Fe2O3、铁基蒙脱土等。钼系化合物,钼原子序数为42,属于VIB族金属,在阻燃抑烟应用方面的用到的钼系化合物主要有二硫化钼、三氧化钼。镍系化合物,镍位于元素周期表第四周期第Ⅶ族,其化学性质较活泼,属于亲铁元素。在阻燃应用方面常用到的镍系化合物有三氧化二镍、铝酸镍等。锌系化合物,锌在现代工业中是相当重要的一种金属元素,常见的锌系化合物有氧化锌、氢氧化锌、硫酸锌等。在阻燃应用方面的用到的主要有氧化锌、硼酸锌等。稀土材料,稀土金属元素在元素周期表的ⅢB族,包括钪、钇、镧系等17种元素,被多方面用于当代高新技术中。目前,稀土金属元素阻燃剂的工艺已经相对成熟,因此在阻燃方面也有了比较多方面的应用,主要包括镧、钇、铈等。
均相催化剂的工业应用案例:1、甲醇羰化合成乙酸。该合成反应是20世纪70年代推向工业化的,是均相络合催化的又一大成就,体现了均相催化的发展。该络合催化反应的重要意义是原料路线的非石油化。过程开发成功时,正值全球第1次石油危机,原油价格飞涨,石油资源短缺,促使人们惫识到能源和有机合成原料不能过多地依赖于石油,应该向多元化方向发展。2、乙烯直接氧化制取乙醛,这是20世纪60年代发明的Wacker过程,是化学工业中较突出的成就之一,其意义在于过渡金属一乙烯化学第1个实现了工业催化的氧化反应。乙烯化学取代了此前的乙炔化学,促进了石油化工的兴起和发展;其次,第1次指明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。在环保领域贵金属催化剂被多方面应用于汽车尾气净化、有机物催化燃烧、CO、NO氧化等。
贵金属催化剂的活性组分:贵金属催化剂一种含有贵金属活性成分的催化剂。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。贵金属催化剂的研究历史已经有几十年。在贵金属元素中,用于催化燃烧的又以铂和钯为主,其它的元素,如铑、银、钌等使用相对较少。他们的共同特点是具有稀缺性,价格较高,因而被称为贵金属。这也一定程度上解决了贵金属催化剂催化剂什么价格高的原理。在催化燃烧中用到的贵金属催化剂的主要活性组分以铂旆元素为主,这主要利益于其良好的活性、选择性和稳定性。贵金属催化剂一种含有贵金属活性成分的催化剂。上海库存贵金属均相催化剂供货商
多相催化用负载型催化剂的组成较复杂,通常由活性金属组分、助催化剂及载体组成。金山区高纯度贵金属均相催化剂科研进展
选择贵金属催化剂时注意: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。贵金属作为一种资源,产量少而且不易氧化。在使用过程中,贵金属催化剂会因各种因素而失去活性,一般分为中毒、烧结和热失活、结焦和堵塞三大类。因此,如何提高贵金属催化剂的使用寿命、降低贵金属载量、增加贵金属的回收率尤其重要。金山区高纯度贵金属均相催化剂科研进展
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