长宁区实验室金属催化剂研究进展

金属催化剂是一类重要的工业催化剂。主要包括块状催化剂，如电解银催化剂、融铁催化剂、铂网催化剂等；分散或者负载型的金属催化剂。许多金属都可作为催化剂，用得很普遍的是过渡金属。过渡金属具有优良的加氢脱氢特性，是工业上普遍应用的加氢脱氢催化剂。有些金属还具有氧化和重整的性能。将助催化剂掺入金属组分中，或将金属组分分散在载体上，是两种常用的金属催化剂类型。由两种以上金属组成的合金催化剂，无论对于理论研究还是实际应用都有重要意义。常考虑金属催化剂金属组分与反应物分子间应有合适的能量适应性。长宁区实验室金属催化剂研究进展

金属催化剂的作用机理：金属-载体间的相互作用。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。化学相互作用指的是金属与载体之间的物质输送过程。物质输送过程包括金属在载体表面的扩散、金属或载体原子在界面处的扩散，发生界面反应(氧化-还原作用、合金化、载体包覆、互扩散作用)。长宁区实验室金属催化剂研究进展金属催化剂有的单金属催化剂完全没有活性。

对于能做催化剂的金属而言，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。

金属催化剂，由至少一种选自铂族的金属M、锡、磷促进剂、卤代化合物、多孔载体和选自铟的促进剂X1组成，还原形式下的所述催化剂在¹¹⁹Sn Mössbauer光谱学中具有四极分岐值为0至0.45 mm/s的信号和相对于CaSnO₃的1.5至2.4 mm/s的异构位移IS，所述信号相当于信号总面积的1%至30%，其中所述催化剂通过包括以下步骤的方法制备：a) 在子步骤a1)或a2)之一期间，引入一种或多种促进剂X1和磷，所述子步骤a1)对应于合成主氧化物的前体，所述子步骤a2)对应于成型载体；b) 在子步骤a1)和a2)的至少一个期间引入锡，步骤a)和b)可是连续或同时的；c) 干燥步骤b)末尾获得的产物；d) 在350℃至650℃温度下锻烧步骤c)中获得的产物；e) 沉积至少一种来自铂族的金属M；f) 在中性气体流或含氧气体流中，在不超过150℃的适度温度干燥；g) 在350℃至650℃温度下锻烧步骤f)中获得的产物。金属催化剂如果是按照反应体系的相态又可以分为均相催化剂和多相催化剂。

在选择和设计金属催化剂时，常考虑金属组分与反应物分子间应有合适的能量适应性和空间适应性，以利于反应分子的活化。然后考虑选择合适的助催化剂和催化剂载体以及所需的制备工艺，并严格控制制备条件，以满足所需的化学组成和物理结构，包括金属晶粒大小和分布等。除贵金属外，还原态的金属催化剂均极为活泼，易于被氧化。催化剂生产厂为了贮运的方便，多以氧化物状态提供商品，用户经活化处理或在使用过程中才还原成金属状态。活化的方法、条件十分重要（见催化剂使用）。有些催化剂生产厂也提供某些预还原的氨合成用的铁催化剂，以缩短用户的开工期，并保证催化剂的使用特性。比表面积是衡量金属催化剂性能好坏的一个重要指标。韶关实验室金属催化剂

金属催化剂是以金属为主要活性组分的固体催化剂。长宁区实验室金属催化剂研究进展

金属催化剂的化学组成表示催化剂中的主要成分及杂质的含量，通常包括：SO42-含量：SO42-含量表示催化剂中含有的SO42-杂质含量。SO42-可与具有捕钒作用的金属氧化物（如氧化铝等）反应生成稳定的硫酸盐，从而使其失去捕钒能力。所以，在掺炼渣油的情况下，SO42-的危害性较大。灼烧减量：灼烧减量是指催化剂中所含水份、铵盐及炭粒等挥发组份的含量。生产中控制其减量≤13%。Re2O3含量：Re2O3含量是表示催化剂性能的指标之一。稀土通常来自催化剂中的分子筛，有时在催化剂制造工艺中也引入稀土离子达到改善性能的目的。通常Re2O3含量越高，催化剂活性越高，但焦炭产率也偏高。长宁区实验室金属催化剂研究进展

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