长宁区实验用贵金属均相催化剂科研进展

贵金属均相催化剂过氧化氢(H2O2)是一种对环境友好的氧化剂.较多应用于化学.医药和环境等领域。电催化还原氧气合成过氧化氢作为一种低成本、小规模、分布式的生产技术正引起研究者的较多关注。过氧化氢（H2O2）是一种绿色化学氧化剂.水是其一直氧化产品.被较多用于漂白.有机合成.废水处理和消毒等领域。目前H2O2主要采用蒽醌工艺生产。但该方法目前仍存在蒽醌过氧化带来污染等问题。而通过两电子(2e-)途径电催化氧还原反应(ORR)生成H2O2是一种经济、安全、环保的H2O2生成途径。在室温和常压下.O2在阴极上选择性地电化学还原为H2O2。这种方法可以使用空气中的氧气和水作为原料.不会产生有害的副产物。同时该路线也非常适合小规模现场生产H2O2。理论上只要有电、水和空气.就可以产生H2O2并且使用。近年来对ORR到H2O2的研究主要集中在多相催化和高性能的反应装置上。迄今为止.对均相和多相ORR催化剂到H2O2进行系统总结的报道仍较为缺乏。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。长宁区实验用贵金属均相催化剂科研进展

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。闵行区库存贵金属均相催化剂制造商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。

尽管非均相催化剂效率不及贵金属均相催化剂.但是实际上工业上90%的催化过程都是非均相催化.而且现在研究的趋势就是尽可能的利用非均相催化流程代替均相催化流程。这其中的重要原因就在于.非均相催化剂在流程组织上有无语伦比的优势——那就是非均相催化剂容易回收.甚至不需要回收。均相催化剂是直接融入体系内的.因此在反应结束以后我们很难将催化剂从体系内分离出来。而非均相催化剂者非常容易通过过滤.离心.分液（液液非均相过程）与反应底物分离.在某些情况下可以直接将催化剂固定于反应器内.在这种情况下.理论上不需要外加催化剂与体系的分离单元。

贵金属均相催化剂可以从分子水平分析催化机理。均相催化顾名思义既是底物与催化剂同时存在于同一体系中（比如说溶液）.由于接触面大、催化剂反应利用率高.一般具有较好的催化效果。多相催化一般既是底物与催化剂之间存在相界面.一般通过均相催化剂多相化（比如吸附、固载、键合于高分子树脂链、水-有机两相反应等）方法或者直接使用多相催化剂而在反应结束后可以分离底物产物混合物与催化剂本身.实现催化剂的循环回收利用.可以有效减少工业化生产的成本。贵金属催化剂优点，具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性。

贵金属均相催化剂固载化方法主要有离子交换、密封和接枝.其中离子交换法是将金属离子通过离子交换的方式固载于分子筛和酸性粘土上.主要的缺点是金属配合物容易流失到溶液中；密封法是将金属配合物密封于固体基质中.常用于固载酞菁、联吡啶和Schiff碱类配体.但未配合的金属、不含金属的配合物和目标配合物的碎片可能阻塞反应物和/或产物的扩散通道.接枝技术是通过形成共价键将金属配合物引入固体表面.具体的方法有浸渍、溶胶-凝胶法.也可以通过接枝过渡物质使载体表面功能化后再引入金属配合物。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。徐汇区实验室贵金属均相催化剂研究

贵金属催化剂普遍用于加氢、脱氢、氧化、还原、异构化、芳构化、裂化、合成等反应。长宁区实验用贵金属均相催化剂科研进展

贵金属均相催化剂载体孔结构坍塌主要原因是载体的热稳定性差.无法承受高温.导致形态发生变化.比表面积急剧减小。而活性组分微晶在高温下容易自发团聚在一起.形成更稳定的状态。由于催化反应发生在活性组分表面.晶粒的团聚和长大导致活性表面积缩小.减少了活性位点.因此活性下降。就铜/氧化锌基催化剂而言.为了解决“烧结”问题.需要限制铜纳米颗粒在高温下的热运动行为。常规的共沉淀合成路线所得到的氧化铜会随机分散到氧化锌载体中.在高温下.这些无约束的“聪明”的氧化铜颗粒容易迁移和聚集。长宁区实验用贵金属均相催化剂科研进展

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