浙江科研用贵金属均相催化剂科研应用

贵金属均相催化剂常见的表征孔结构有孔隙率和平均孔径.平均孔径是从简化模型计算而来.平均孔径=2*比孔容/比表面积。然而基于对催化剂内孔结构的多方面考虑.只有孔隙率和平均孔径是远远不够的.还要知道孔径分布。由于分子的平均自由程和孔径大小及其比值的不同.反应物分子在催化剂孔内扩散表现出不同的扩散规律。一般而言.当催化剂的孔径大于10微米时.扩散的阻力来自于分子间的碰撞.可以忽略孔结构的影响。当催化剂的孔径小于2纳米时.气体分子与催化剂孔壁的碰撞几率远大于分子间的碰撞几率.扩散阻力非常大.分子间的碰撞可以忽略。当催化剂的孔径在2纳米-10微米时.气体分子与催化剂孔壁的碰撞和分子间的碰撞都不能忽略.表现在扩散通量和孔径的关系呈现费线性。贵金属催化剂之间存在协同作用，可以组合使用，使催化反应的活性很大程度增加。浙江科研用贵金属均相催化剂科研应用

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。普陀区实验用贵金属均相催化剂废旧的贵金属催化剂有可回收循环再利用这一优点。

贵金属均相催化剂一系列固体催化剂已经被探索用于电催化还原O2到H2O2.包括金属氧化物和金属硫化物等。在这种催化剂中.可以调整组成、形貌和暴露的晶面来提高ORR到H2O2的性能。氧化铁通常被认为是电催化还原O2到H2O的催化剂。但是.通过控制表面工程和引入氧空位可以实现高选择性的电催化还原O2到H2O2多相催化剂与均相催化剂相比.在催化过程中往往具有更容易回收再使用的特性.因此往往更具有实用性。对于ORR到H2O2.碳材料由于其成本低、稳定性好、结构可调性好等优点.在ORR等电化学反应中得到了较多的应用。SACs在传统的均相催化剂和多相催化剂之间架起了一座桥梁.在金属原子利用率接近100%的情况下.根据金属及其配位环境的不同.可以实现活性和选择性的良好提高。

实际上.贵金属均相催化剂在参与化学反应进行的过程中.涉及的原理和具体过程会更为复杂.存在电子转移、中间过渡状态、基元反应等等。但讨论一个贵金属均相催化剂.基本上还是要从贵金属均相催化剂的三大性质出发：（1）催化活性（2）特定反应选择性（3）本身稳定性。化学反应速率只与温度和活化能有关.温度越高、活化能越低.化学反应速率就越快.而催化剂之所以能提高化学反应速率.是因为它提供一种化学反应活化能较低的反应途径。催化剂是实现原油高效转化和清洁利用中较为经济、灵活的关键中间技术.随着石油产品市场的竞争日益激烈.开发和使用新催化剂来不断地改良石油工业中各种催化反应过程成了增加产品竞争力的好的选择。贵金属催化剂之间是可以组合使用，从而使得催化反应的活性很大程度的增加。

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。长宁区库存贵金属均相催化剂机理

贵金属催化剂在如今的工业应用中具有举足轻重的地位。浙江科研用贵金属均相催化剂科研应用

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。浙江科研用贵金属均相催化剂科研应用

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