本文目录一览:
- 1、什么是贵金属催化剂
- 2、贵金属催化剂的分类及应用
- 3、铂金催化剂用途是什么?
- 4、为什么许多贵金属是优秀的催化剂,有什么共性的地方?
- 5、为什么贵金属常用做催化剂?
- 6、贵金属是优秀的催化剂,你知道他们有什么共性的地方吗?
什么是贵金属催化剂
贵金属催化剂已经有很长的历史了,它的工业应用可以追溯到19世纪的70年代,以铂为催化剂的接触法制造硫酸的工业。1913年,铂网催化剂用于氨氧化制硝酸;1937年Ag/Al2O3催化剂用于乙烯氧化制环氧乙烷;1949年,Pt/Al2O3催化剂用于石油重整生产高品质汽油;1959年,PdCl2-CuCl2催化剂用于乙烯氧化制乙醛;到上世纪60年代末,又出现了甲醇低压羰基合成醋酸用铑络合物催化剂。从上世纪70年代起,汽车排气净化用贵金属催化剂(以铂为主,辅以钯、铑)大量推广应用,并很快发展为用量最大的贵金属催化剂。 贵金属催化剂的英文名称是precious metal catalyst,它主要是以铂族金属(Platinum Group Metal )为主的铂(Pt)、钯(Pd)、钌(Ru)、铑(Rh)、铱(Ir)、锇(Os)等为催化活性组分的载体类非均相催化剂和铂族金属无机化合物或有机金属配合物组成的各类均相催化剂。铂族金属由于其d电子轨道都未填满,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,成为最重要的催化剂材料。 按催化剂的主要活性金属分类,常用的有:铂催化剂、钯催化剂和铑催化剂、钌催化剂等。贵金属催化剂由于其无可替代的催化活性和选择性,在石油、化工、医药、农药、食品、环保、能源、电子等领域中占有极其重要的地位。在石油和化学工业中的氢化还原、氧化脱氢、催化重整、氢化裂解、加氢脱硫、还原胺化、调聚、偶联、歧化、扩环、环化、羰基化、甲酰化、脱氯以及不对称合成等反应中,贵金属均是优良的催化剂。 在环保领域贵金属催化剂被广泛应用于汽车尾气净化、有机物催化燃烧、CO、NO氧化等。在新能源方面,贵金属催化剂是新型燃料电池开发中最关键的部分。 在电子、化工等领域贵金属催化剂被用于气体净化、提纯。催化技术是当今高新技术之一,也是能产生巨大经济效益和社会效益的技术。发达国家国民经济总产值的20%~30%直接来自催化剂和催化反应。化工产品生产过程中85%以上的反应都是在催化剂作用下进行的。 据分析表明,世界上70%的铑、40%的铂和50%的钯都应用于催化剂的制备。 我相信,在不久的未来贵金属催化剂在化学新领域的研究和开发中会有着越来越广泛的应用前景。
贵金属催化剂的分类及应用
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。贵金属催化剂以其优良的活性、选择性及稳定性而倍受重视,广泛用于加氢、脱氢、氧化、还原、异构化、芳构化、裂化、合成等反应,在化工、石油精制、石油化学、医药、环保及新能源等领域起着非常重要的作用。
铂金催化剂用途是什么?
广州歌林尔环保有限公司(华南地区氯铂酸的唯一生产商)帮忙解答:铂金催化剂:主要配制铂催化剂的是氯铂酸材料,外观为橙黄色粉末或红褐色结晶,熔点60℃。易潮解,溶于水、乙醇和丙酮,同时易溶于水、酸、乙醇和乙醚,吸湿性极强;有刺激性。铂催化剂的活性组分可以是单一的铂,也可以是以铂为主,辅以其他贵金属、过渡金属及稀土元素等构成的二元或多元催化剂。它对加氢、氧化、脱氢及加氢分解反应显示出良好活性。铂催化剂的形态多种多样,有铂黑、胶体铂、金属丝网PtO2、铂化合物及载体负载铂。工业上大量使用的为载体负载型和金属丝网型。铂催化剂在硅胶工业上主要用作高性能混炼胶的模压成型剂,替代原有的双二五等过氧化物类硫化剂,制品一次模压成型,不需要进行二段硫化。推荐用于气相法混炼胶中,沉淀法混炼胶选择性使用。此外,全球每年铂产量的50%都用于汽车尾气净化系统的三效转化器。燃料电池电极催化剂、石油化工中的催化重整选择加氢,以及各种精细化学品的合成都大量依赖于高效的负载型铂、钯等贵金属催化剂。(欲了解的更详细,比如铂催化剂的组成、应用、制备方法、使用方法、失活原因等可以登录公司网站)
为什么许多贵金属是优秀的催化剂,有什么共性的地方?
我觉得化学学好了,说起催化剂这一点还是很容易理解的,很多贵金属是优秀的催化剂,催化剂能做什么呢,我们来分析一下。
贵金属催化剂的主要性能指标
“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。“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。“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仅取决于活性金属的固有特性,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。
共性方向
能作为催化剂的金属一定是具有空d轨道,可很好地形成配位键参与反应。电子云密度高,易成键。原子半径大,其外围可以形成的配体数目多。但是其实很多时候理论上的分析并不一定能指导实际的催化性能,很多时候催化方式和活性起决定作用的其实是与金属配位的配体,而且配体的结构稍微改变,其性能就会发生天翻地覆的变化。
应用贵金属做催化剂
贵金属的氧化膜与其他金属的氧化膜不同的是,贵金属的氧化膜是很难检测到的。就是这极微量的氧化物,就具有神奇的催化作用,也是贵金属为优秀的催化剂的原因。因为用贵金属做催化剂,消耗极少,甚至人们认为贵金属做催化剂没有消耗。
总结:贵金属作为催化剂有很大的优势。
为什么贵金属常用做催化剂?
贵金属催化剂(precious metal catalyst)一种能改变化学反应速度而本身又不参与反应最终产物的贵金属材料。几乎所有的贵金属都可用作催化剂,但常用的是铂、钯、铑、银、钌等,其中尤以铂、铑应用最广。它们的d电子轨道都未填满,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,成为最重要的催化剂材料。感兴趣的话道这个网站去看看
贵金属是优秀的催化剂,你知道他们有什么共性的地方吗?
虽然是现在所在的课题组是做过渡金属催化的,但在本科和硕士期间从事全合成,对过渡金属了解不多。不过也可以解答该问题,若有错误望指证。首先贵金属的催化能力强大并不是因为它“贵”。诸如Ag、Au、Pd、Pt等金属作为单质而言,虽然价格高昂,但其却很少应用到催化反应中。但作为催化剂和配体配位后,他们就可以很好地体现催化作用了。它的根本上便是空d轨道的原因,可很好地形成配位键参与反应。可以说催化剂的反应活性与其参与配位的d电子所占比例呈正比。就最常见的Pd催化剂70%以上的催化反应都是Pd催化的而言,其d电子所占比例在0.4以上,可以说是过渡金属中top级别的,因此有着很高的反映活性。其他热门的催化剂如Ru、Rh、Pt、Ir原子中这部分d电子所占比的比例都在0.4以上。其二,是与吸附能力有关,容易脱附在某些基团,但这应是属于界面化学的内容了,我对此不太了解。空的d电子轨道,较小的能级间距,配位多样性贵金属催化是现今有机化学研究的热点,有很多金属有机的新机理出现扩大了其使用空间。代替的话不是没有,有机另一领域小分子催化,还有生物酶,催化不必贵金属差。总体来说,有机化学领域在向更温和,更精密的方向发展,而贵金属正好迎合了这个方向更低的活化能,更高的化学选择性,在未来贵金属会在有机合成占一席之地,但不会像现在这样火爆。至于量化,现在计算还粗糙的很,其结果可以作为参考依据,但打主力做预测还是难了点。
发布于 2022-08-30 22:52:26 回复