金山区自主研发贵金属均相催化剂科研进展

贵金属催化剂由于其无可替代的催化活性和选择性，在石油，化工，医药，农药，食品，环保，能源，电子等领域中占有极其重要的地位。在石油和化工中的氢化还原，氧化脱氢，催化重整，氢化裂解，加氢脱硫，还原胺化，调聚，偶联，歧化，扩环，环化，羰基化，甲酰化，脱氯以及不对称合成等反应中，贵金属均是优良的催化剂。在环保领域贵金属催化剂被多方面应用于汽车尾气净化，有机物催化燃烧，CO,NO氧化等。在新能源方面，贵金属催化剂是新型燃料电池开发中较关键的部分。在电子，化工等领域贵金属催化剂被用于气体净化，提纯。催化技术是当今高新技术之一，也是能产生巨大经济效益和社会效益的技术。发达国家国民经济总产值的20%到30%直接来自催化剂和催化反应。化工产品生产过程中85%以上的反应都是在催化剂作用下进行的。我们有理由相信，在不久的未来贵金属催化剂在化学新领域的研究和开发中会有着越来越多方面的应用前景。多相催化用催化剂为不溶性固体物，其主要形态为金属丝网态和多孔无机载体负载金属态。金山区自主研发贵金属均相催化剂科研进展

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。安徽贵金属均相催化剂研究进展均相催化的主要缺点是稳定性差，与产物分离困难。

金属催化剂的优点：贵金属催化剂的优点是显而易见的，主要包括以下几点:1、应用范围广:由于贵金属催化剂拥有更好的化学活性，因而能够多方面应用在化学制药、石油化工、加氢、脱氢、氧化、还原、异构化、芳构化、裂化、合成等反应，在化工、石油精制、石油化学、医药、环保及新能源等领域。2、稳定性好:贵金属催化剂在多种环境下都能够稳定地保持其催化特性，同时还具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性。3、选择性能好:针对不同的应用场景，贵金属催化剂通常只针对某一化学反应起作用，不会影响到其他反应，降低了对整个化学反应的干扰。

铂(Pt)是目前较普遍的商用HER电催化剂,其催化性能优异,特别是在酸性条件下具有高的交换电流密度和低的塔菲尔斜率.然而,铂在碱性溶液中的HER动力学比在酸性溶液中约低2~3个数量级,开发在所有pH条件下高效且稳定的电催化剂十分有必要.除了铂以外,钌(Ru)、铑(Rh)、铱(Ir)等贵金属也具有良好的催化性能.目前研究得到的一些贵金属磷化物用作电解水催化剂,其性能与Pt相近甚至优于Pt.相比于其他金属,贵金属在酸性、碱性环境中的耐腐蚀性能更好.采用相对便宜的非铂贵金属所合成得到的非铂贵金属磷化物催化剂在成本和性能上显示出了非常高的性价比.活性，是衡量催化剂效能大小的标准。

贵金属催化剂主要性能指标：(1)活性。是衡量催化剂效能大小的标准。工业上通常以单位体积(或重量)催化剂在一定条件下，单位时间内所得到的产品数量来表示。(2)选择性。是指催化剂作用的专一性，即在一定条件下，某一催化剂只对某一化学反应起加速作用。选择性通常以反应后所得指望产物的克分子数与参加反应的原料克分子数之比的百分数表示。(3)稳定性。是指催化剂在使用过程中保持其活性及选择性不变的能力，通常以使用寿命来表示。催化剂的良好性能不单取决于活性金属的固有特性(原子的电子结构等)，而且取决于其结晶构造、粒子大小、比表面积、孔结构及分散状态等因素。此外，助催化剂及载体对催化剂的性能也有重要影响。金属催化剂的作用是加快化学反应速率，提高生产能力。青浦区库存贵金属均相催化剂科研进展

贵金属催化剂用载体种类繁多，以硅酸盐、金属氧化物、炭载体为主。金山区自主研发贵金属均相催化剂科研进展

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。金山区自主研发贵金属均相催化剂科研进展

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