广东自主研发贵金属均相催化剂研究进展

均相催化与多相催化：催化反应体系是一个复杂的化学反应体系，参与反应的催化剂、催化剂载体、反应物的物理与化学性质交织在一起，如果对催化反应不加以分类，我们很难给实际生产提供理论指导。较常见的分类方法为按催化反应系统物相的均一性进行分类，可分为均相催化、多相催化与酶催化。尽管均相催化在工业中的贡献小于多相催化，但是高效性是它越来越倍受青睐的原因，而酶催化随着生物化学的发展，同样扮演着愈发重要的角色当反应物与催化剂形成均一的相时，反应称为均相催化反应。均相催化反应的物相一般为气相与液相，由此均相催化体系不存在固体催化剂的表面不均一性和内扩散等问题，一般可达到较高的选择性，反应动力学和机理的研究比较容易深入。并且均相催化反应不易受相间扩散的影响，反应速率较多相催化反应会更高，气相均相催化的典型例子是气相分解反应，如臭氧的分解，烷烃、卤代烃的分解。贵金属催化剂的作用：加快化学反应速率，提高生产能力。广东自主研发贵金属均相催化剂研究进展

贵金属催化剂的特点：①过渡金属氧化物中的金属阳离子的d电子层容易失去电子或夺取电子，具有较强的氧化还原性能。②过渡金属氧化物具有半导体性质。③过渡金属氧化物中金属离子的内层价轨道与外来轨道可以发生劈裂。④过渡金属氧化物与过渡金属都可作为氧化还原反应催化剂，而前者由于其耐热性、抗毒性强，而且具有光敏、热敏、杂质敏感性，更有利于催化剂性能调变，因此应用更加普遍。长程电荷转移是由于金属与氧化物接触时，两相界面处费米能级要保持一致，电荷发生了转移。在金属-载体接触的交界面上，载体有大量的表面态，它们对自由电子传递的势垒的形成有重要影响，以载体型半导体为例，若金属和载体的功函数不同，在它们形成接触时，发生电荷转移。闵行区新型贵金属均相催化剂科研进展几乎所有的贵金属都可用作催化剂。

贵金属的催化选择性：有时候对同一个有机反应，使用不同的贵金属催化剂，则会生成不同的产物。这对研究催化剂的催化机理和催化理论很有意义。其中较典型的就是对苯酚的H2加成反应在不同催化剂下得到不同产物。在使用Pd做催化剂时生成酮，在Ru、Rh的催化作用下生成醇，在Pt的催化下加氢脱水生成烷烃。贵金属催化剂的活性：贵金属催化剂的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。

贵金属催化剂上游原材料依赖进口，下游应用十分普遍：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，其价格受全球和下游的行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普遍，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。常用的催化剂载体有Al2O3、SiO2，多孔陶瓷、活性炭等。

由于贵金属催化剂的协同作用，催化剂中丰富的金属粒径和形貌、不同金属不同比例的合金催化剂以及各种各样的催化剂载体的设计和研究工作使得贵金属该类催化剂应用越来越普遍。Pd、Pt、Ir等金属的催化作用有一个较小的粒子簇尺寸，当小于这个尺寸，就会展现出离子的性质，大于这个尺寸才会展现原子的性质。这个较小尺寸可以通过金属的晶体结构看出来。一般来说，金属粒子的粒径小，它的催化活性较高。我们可以通过控制制备方法、制备条件来控制粒径的大小。催化剂是一种改变反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质。嘉定区科研用贵金属均相催化剂研发

活性是衡量贵金属催化剂效能大小的标准。广东自主研发贵金属均相催化剂研究进展

什么叫贵金属催化剂？贵金属催化剂，顾名思义采用贵金属为活性成分，以氧化铝等整体式陶瓷作为载体，而研发的一种改变化学反应速度而本身又不参与反应的催化剂。按照主要活性金属分类，可分为：铂催化剂、钯催化剂、铑催化剂等。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。广东自主研发贵金属均相催化剂研究进展

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