金属催化剂按催化剂的活性组分是否负载在载体上分类:催化剂中的组分由两种或两种以上的金属组成。例如负载在含氯的γ-氧化铝上的铂-铼等双(多)金属重整催化剂。它们比前述只含铂的重整催化剂有更优越的性能,在这类催化剂中,负载在载体上的多种金属可形成二元或多元的金属原子簇,使活性组分的有效分散度很大提高。金属原子簇化合物的概念较早是从络合催化剂中来的,将其应用到固体金属催化剂中,可以认为金属表面也有几个、几十个或更多个金属原子聚集成簇。根据这一概念,提出了金属原子簇活性中心的模型,用来解释一些反应的机理。金属催化剂主要性能指标:稳定性。通常以使用寿命来表示。南京实验室金属催化剂实验应用
贵金属催化剂结焦和堵塞引起的失活:催化剂表面上的含碳沉积物称为结焦。以有机物为原料以固体为催化剂的多相催化反应过程几乎都可能发生结焦。由于含碳物质和/或其它物质在催化剂孔中沉积,造成孔径减小(或孔口缩小),使反应物分子不能扩散进入孔中,这种现象称为堵塞。通常含碳沉积物可与水蒸气或氢气作用经气化除去,所以结焦失活是个可逆过程。贵金属催化剂烧结和热失活:催化剂的烧结和热失活是指由高温引起的催化剂结构和性能的变化。高温除了引起催化剂的烧结外,还会引起其它变化,主要包括:化学组成和相组成的变化,半熔,晶粒长大,活性组分被载体包埋,活性组分由于生成挥发性物质或可升华的物质而流失等。自有品牌金属催化剂科研应用负载型金属催化剂由于具有设备简单、操作便利、成本经济等优势受到青睐。
金属催化剂的活性:是物质对特定反应的催化活性与反应条件有关,如反应物的浓度、反应温度等,所以也常用反应速度方程式中的反应速度常数、活化能等来表征催化剂的活性。通常,高活性的催化剂能在较低的温度下表现催化活性。有些物质在浓度很低或比表面积很小的情况下就能表现催化活性,例如某些金属材料容器的器壁亦可能对所贮物质起催化作用。但常用的工业催化剂多为比表面积较大的材料,例如,镍块对于油脂加氢制硬化油不表现明显的催化活性,而高分散度的镍则为良好的催化剂。
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。多金属催化剂的催化剂中的组分由两种或两种以上的金属组成。
负载型催化剂是活性组分及助催化剂均匀分散,并负载在专门选定的载体上的催化剂。活性组分及助催化剂均匀分散,并负载在专门选定的载体上的催化剂。贵金属催化剂制成负载型后,可提高其分散度(金属暴露在晶粒表面的原子数与总的金属原子数之比),减少用量。载体可提供有效的表面和适宜的孔结构,使活性组分的烧结和聚集很大降低,并增强厂催化剂的机械强度。载体有时还能提供附加的活性中心(如双功能催化剂17t}YW2}}3:通过活性组分与载体之间的溢流和强相互作用,可具有不同的活性。使用贵金属催化剂的一个前提条件是使用无铅汽油。崇明区自主研发金属催化剂制造商
骨架金属催化剂,是将具有催化活性的金属和铝,再用氢氧化钠溶液将铝或硅溶解掉,形成金属骨架。南京实验室金属催化剂实验应用
金属催化剂分为非负载型和负载型金属催化剂,按催化剂的活性组分是否负载在载体上分类:非负载型金属催化剂是指不含载体的金属催化剂,按组成又可分单金属和合金两类。通常以骨架金属、金属丝网、金属粉末、金属颗粒、金属屑片和金属蒸发膜等形式应用。骨架金属催化剂,是将具有催化活性的金属和铝或硅制成合金,再用氢氧化钠溶液将铝或硅溶解掉,形成金属骨架。工业上较常用的骨架催化剂是骨架镍。骨架镍催化剂普遍应用于加氢反应中。其他骨架催化剂还有骨架钴、骨架铜和骨架铁等。典型的金属丝网催化剂为铂网和铂-铑合金网,应用在氨化氧化生产硝酸的工艺上。南京实验室金属催化剂实验应用
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