青浦区自主研发贵金属均相催化剂研究进展

在进行有机金属催化的过程要注意什么：首先就是要注意一些较毒或剧毒的物品。一旦接触他们，如果量过多，就会产生多多小小的反应，所以在催化的过程一定要注意，如钌和锇的化合物四氧化钌和四氧化锇都是剧毒物质，常用于催化氧化双键，它们的蒸汽吸入后极难抢救。还有四羰基镍和五羰基铁这类物质。所以一定要提防危险的化学物品。建议在实验室多做点防护措施。不要触摸或品尝化学品，要穿戴好手套并穿戴好防护眼镜和衣服；不要随意闻化学药品的气味，有些药品不能闻，有条件的话还建议穿戴防毒面具。均相络合催化的基元反应步骤都是在以金属为中心的配休球上进行的。青浦区自主研发贵金属均相催化剂研究进展

金属的相互作用对催化剂活性的影响：1.载体的多孔结构，拥有多孔结构的金属氧化物载体是当前的研究热点，除了拥有高比表面积外，其本身还具有一定的催化能力。2.载体的酸性位，酸性位能够吸附反应物，将其解离成较小的分子产物，载体的酸性位对反应进程有不可忽视的影响，有报道认为Brönsted酸性位的数量与催化氧化活性呈正相关。3.载体-金属的强相互作用，载体-金属的强相互作用(SMSI)表示可还原性载体将自身的部分电子传递给金属，改变了金属组分的物理化学性质，从而影响催化反应。一般还原性载体的SMSI效应较强，如TiO2等。对铂催化剂来说，SMSI效应使得金属铂上产生负电荷并增加了化学吸附氧的浓度。浦东新区新型贵金属均相催化剂科研进展铂催化剂有优异的水热稳定性。

双组分贵金属催化剂：单组分贵金属催化剂中添加另一贵金属组分，可促进电子的流动和表面氧的生成，影响颗粒粒径和电子结构，展现了比单组分贵金属催化剂更优异的催化活性。例如，Fu等在180℃下，用Pt-Pd/MCM-41双组分贵金属催化剂实现了对甲苯的完全氧化，该结果优于同等贵金属含量的单组分催化剂(Pt/MCM-41和Pd/MCM-41)，分析显示，该催化剂具有较高的表面Pt0含量和双金属协同作用导致的微小金属颗粒。Guo等的研究结果显示，Pt-Pd/TiOx比Pd/TiOx催化剂拥有更多的吸附氧物种，更有利于中间产物和吸附氧的输送，从而加快氧化反应速率，提升催化活性。稀土元素的加入能够影响贵金属原子表面的电荷转移，进一步提升氧化还原能力，其中，CeO2在氧化还原过程中可快速实现Ce3+/Ce4+的转变，常被用作催化助剂。Zuo等研究显示，在高岭土/NaY负载的Pd-Pt催化剂中加入Ce后，氧物种的数目增加，吸附氧溢流效应更加，该催化剂对苯催化燃烧的T90为205℃，显示出较好的催化反应活性。

新型金属催化剂一步捕获：将燃煤发电厂产生的二氧化碳转换成更有价值的化学物质，能够减少排放，并同时获得利益回报，一种无金属的催化剂可以捕获二氧化碳并将其转化成甲酸。该催化剂转化二氧化碳时无需昂贵、极端的条件。找到方法来捕获那些由燃煤发电厂释放到大气中的二氧化碳，对于减少环境影响、为工业提供纯的二氧化碳是非常重要的。通过这种计算衍生出来的这种能够捕获并转化二氧化碳的催化剂是一种高效廉价的。燃煤发电厂发电时产生的二氧化碳气体是主要的温室气体之一。需要发展高效廉价的催化剂来将废气中的温室气体从其他气体中分离出来，这一过程中，需要在CO2进入大气之前先将其捕获。金属有机骨架是一种物理吸附剂，其具有笼状结构，包含有普通金属或其他分子，是储存CO2的良好材料，这意味着如果有合适的催化剂，这种材料可以有效去除CO2。为了降低成本，使MOFs能够应用于工业，需要用更加便宜的催化剂来代替高成本的金属催化剂。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。

稀有金属催化剂：稀有金属催化剂包含Sc、La、Ce、Pr等稀有金属元素，因多种活性组分之间的协同作用，有利于催化剂酸性位点的增加，氧化物流动性增加，催化活性增强，因而表现出较好的催化性能。金属原料易于获得且成本低，因而更加适用于工业VOCs的催化燃烧。此外，稀有金属氧化物还具有使用寿命长、稳定性好、再生能力强、易于形成很多不同尺寸和形状的金属氧化物等优点。贵金属如Pt、Pd、Rh等因良好的催化性能被应用于烷烃、烯烃、苯、醛、酮类等VOCs催化氧化燃烧中，但它们的价格昂贵，储存量低，经常会因为烧结或中毒失活，而且在氯化物化合物存在下也不太稳定，限制了它们的多方面工业应用。在以过渡金属络合物为活性中心的均相催化反应中，催化活性的中间络合物能够分离出晶体。普陀区贵金属均相催化剂

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较主要的指标。青浦区自主研发贵金属均相催化剂研究进展

金属催化剂工业应用中应该注意：一般金属催化剂是参加化学反应的，但它单单与生成物反映形成中间产物，反映完成后，又恢复为同样品质的原化学物质，并没有形成其余化学物质，换句话说没有形成新化学物质，因而金属催化剂只有是反映的一个标准，而不可是生成物。工业金属催化剂的失活流程，一般都是诸类失活种类综合的结果。但对某一种催化反应加工工艺和金属催化剂来讲，失活的流程一般以某一种种类为主导。我们要搞清本身加工工艺特性，剖析出失活种类，随后有针对性的做好提升和改进。可将间歇釜式加工工艺升级成连续工艺，降低升降温流程，使体系更平稳，与此同时选用低温活性好的雷尼镍金属催化剂，可合理有效降低焦油副产，从而避免阻塞失活，提升金属催化剂寿命。青浦区自主研发贵金属均相催化剂研究进展

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