浙江自主研发贵金属均相催化剂研究进展

催化剂在使用过程中受种种因素的影响，会急剧地或缓慢地失去活性。催化剂失活的原因是复杂的。可以归纳为以下一些种类：性失活：催化剂活性组分受某些外来成分的作用（中毒）而失去活性，往往是性失活。这些外来成分多是与催化剂的活性组分发生化学反应或离子交换而导致活性成分发生变化。如酸性催化剂被碱中和，贵金属催化剂被硫化物或氮化物中毒等。催化剂中毒的失活往往表现为活性迅速下降。活性组分在使用过程中被磨损或升华造成丢失也导致性失活，这类失活往往难以简单地恢复。活性组分被覆盖而逐渐失活，是非性失活。如反应过程产生的积碳，覆盖了活性组分或堵塞了催化剂的孔道，使反应物无法与活性组分接触。这些覆盖物通过一定的方法可以除去，如被积碳而失活可以通过烧炭再生而复活。错误的操作导致催化剂失活，如过高的反应温度，压力剧烈的波动导致催化剂床层的混乱或粉碎等，这类失活是无法恢复的。均相催化的主要缺点是稳定性差，与产物分离困难。浙江自主研发贵金属均相催化剂研究进展

在化学反应里能改变反应物化学反应速率（提高或降低）而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂（固体催化剂也叫触媒）。据统计，约有90%以上的工业过程中使用催化剂，如化工、石化、生化、环保等。催化剂种类繁多，按状态可分为液体催化剂和固体催化剂;按反应体系的相态分为均相催化剂和多相催化剂，均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂。催化剂在现代化学工业中占有极其重要的地位，例如，合成氨生产采用铁催化剂，硫酸生产采用钒催化剂，乙烯的聚合以及用丁二烯制橡胶等三大合成材料的生产中，都采用不同的催化剂。青浦区科研用贵金属均相催化剂研究进展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/SiO23等。

金属催化剂是应用较广的一大类多相催化剂，主要用作加氢、脱氢、氧化、异构化、环化等反应的催化剂。金属催化剂有如此较广的应用，是因为金属能和H、O、N、C等键合，可以活化H,、o、N、CO等小分子和很多有机物分子。金属，尤其是过渡金属，具有加氢和脱氢的催化性能。也有些贵金属，如Pt、Pd、Ag等由于对氧吸附不强而本身又不易被氧化，具有选择性氧化的催化性能。有些金属能催化多种反应，例如Ni、Pd、Pt;有的反应可由多种金属来催化，但其中有些活性高，有些活性低。金属催化剂主要催化的化学反应加氢、脱氢；异构化；部分氧化；完全氧化等。

金属的电子组态与气体吸附能力间的关系：d空轨道中未结合的d电子容易产生化学吸附。不同过渡金属的d电子数不同，他们产生的化学吸附能力不同，其催化性能也就不同。金属表面和体相原子不同，裸露的表面原子与周围配位的原子数比体相中少，表面原子处于配位价键不饱和状态，它可利用配位不饱和的杂化轨道与吸附分子产生化学吸附。另外，吸附条件对金属催化剂的吸附也有一定的影响:低温有利于物理吸附;高温有利于化学吸附。压力增加对物理吸附和化学吸附都有利。化学吸附后金属金属的逸出功会发生变化。如O，H，N，饱和经在金属上吸附时。金属将电子给予被吸附分子在表面上形成负电子层如Ni+N-，W+O-等造成电子进一步逸出困难，逸出功增大。而当C,H4，C,H，CO（有T键）把电子给予金属，金属表面形成正电层，使逸出功降低。在全部催化反应过程中，多相催化反应占80%～90%。

在催化反应过程中，至少必须有一种反应物分子与催化剂发生了某种形式的化学作用。由于催化剂的介入，化学反应改变了进行途径，而新的反应途径需要的活化能较低，这就是催化得以提高化学反应速率的原因。催化活性：催化剂参与了化学反应，降低了化学反应的活化能，加快了化学反应的速率。这说明催化剂具有催化活性。催化反应的速率是催化剂活性大小的衡量尺度。活性是评价催化剂好坏的很主要的指标。选择性：一种催化剂只对某一类反应具有明显的加速作用，对其他反应则加速作用甚小，甚至没有加速作用。这一性能就是催化剂选择性。催化剂的选择性决定了催化作用的定向性。可通过选择不同的催化剂来控制或改变化学反应的方向。寿命或稳定性：催化剂的稳定性以寿命表示。它包括热稳定性、机械稳定性和抗毒稳定性。均相催化是催化剂与反应物同处于一均匀物相中的催化作用。奉贤区自主研发贵金属均相催化剂生产商

除氯化钯外，醋酸钯、硝酸钯、有机钯配合物都可作为均相催化剂。浙江自主研发贵金属均相催化剂研究进展

双金属合金催化剂的应用，在多相催化发展史上曾写下过辉煌的一夜。炼油工业中 Pt-Re及Pt-Ir重整催化剂的应用，开创了无铅汽油的主要来源。汽车废气催化燃烧所用的 Pt-Rh 及Pt- Pd催化剂,对防止空气污染起到了重要的作用。这两类催化剂的应用，对改善人类生活环境起着极为重要的作用。合金催化剂中还包括非品态合金催化剂，是在20世纪60年代初发现的。这类材料大多由过渡金属和类金属组成，通常是在熔融状态下的金属经淬冷而得到类似于普通玻璃结构的非晶态物质。非晶态合金催化剂主要有两大类:一类是第V皿族过渡金属和类金属的合金，如 Ni-P、Co-B-Si等;另一类是金属与金属的合金，如Ni-Zr、Cu-Zn、Ni-Ti等。浙江自主研发贵金属均相催化剂研究进展

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