南京科研用贵金属均相催化剂

贵金属催化剂催化燃烧挥发性有机物：挥发性有机物是指常温下沸点为50～260℃的一系列有机化合物，是重要的大气污染物。VOCs不单参与光化学烟雾的形成，还可导致呼吸道和皮肤刺激，甚至诱使机体产生病变，对环境和人体健康构成了很大威胁。催化剂的设计合成是催化燃烧技术的关键。贵金属因优异的低温催化活性和稳定性而受到研究者的多方面关注。贵金属价格昂贵，储量稀缺，为提高其使用效率，通常将贵金属负载到载体上，得到负载型催化剂。VOCs处理技术包括吸收法、吸附法、冷凝法、膜分离法、生化法、低温等离子体法、光催化氧化法、直接燃烧法和催化燃烧法等。均相催化是指催化剂与反应介质不可区分，与介质中的其他组分形成均匀物相的催化反应体系。南京科研用贵金属均相催化剂

不是所有的金属都可以当作成是催化剂：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。通常，金属作为主要活性中心的催化剂有多种形式，可以表现为零价态的金属催化剂、具有可变价态的金属氧化物催化剂、离子形式的金属配合物催化剂等等。对于零价态的金属催化剂，金属一般是以零价形式存在，比如Ni、Pt、Pd、Ru等等。这类金属用于加氢的较多。对于具有可变价态的金属氧化物催化剂，通常是用在氧化反应中。一般而言该金属化合价可变，利于反应过程中传递电子，实现氧化。黄浦区现货贵金属均相催化剂研发能起均相催化作用的催化剂为均相催化剂。

过渡金属基复合材料：过渡金属本身具有高催化活性，但抗氧化性能差。研究发现，过渡金属颗粒和碳材料复合作为ORR和OER双功能催化剂表现出强的催化性能。在这种复合结构中，过渡金属可以增加碳化过程中碳材料的石墨化程度，包裹在表面的碳材料可以有效的防止金属团聚以确保分散，同时可以促进电子的转移。Zhu等通过功能聚合物的可控自组装制备了钴掺杂含氮和硫的多孔碳球。Co原子均匀分布在碳球表面，提高了材料本征催化活性。表现出高效的OER催化活性，用作可充电锌空气电池的空气阴极时，Ma等同样采用高温热解聚合物法制备了碳纳米管包覆合金纳米粒子催化剂，作为锌空气电池空气阴极催化剂时地提高了电池的循环稳定性，并表现出高的峰值功率密度。

金属催化剂的吸附作用：吸附是非均相催化过程中重要的环节，过渡金属能吸附O等气体，强化学吸附能力与过渡金属的特性有关，是因为过渡金属较外层电子层中都具有d空轨道或不成对d电子，容易与气体分子形成化学吸附键，吸附活化能较小，能吸附大部分气体，较主要的是d轨道半充满或者全充满，较稳定，不易与气体分子形成化学吸附键。催化反应中，金属催化剂先吸附一种或多种反应物分子，从而使后者能够在金属表面上发生化学反应，金属催化剂对某一种反应活性的高低与反应物吸附在催化剂表面后生成的中间物的相对稳定性有关。一般情况下，处于中等强度的化学吸附态的分子会有较大的催化活性，因为太弱的吸附使反应物分子的化学键不能松弛或断裂，不易参与反应;而太强的吸附则会生成稳定的中间化合物将催化剂表面覆盖而不利于脱附。贵金属催化剂之所以能够如此多方面地被应用在现代工业上，主要还是因为其不可替代的催化作用。

催化剂的制造方法：制造催化剂的每一种方法，实际上都是由一系列的操作单元组合而成。为了方便，人们把其中关键而具特色的操作单元的名称定为制造方法的名称。传统的方法有机械混合法、沉淀法、浸渍法、溶液蒸干法、热熔融法、浸溶法（沥滤法）、离子交换法等，现发展的新方法有化学键合法、纤维化法等。机械混合，将两种以上的物质加入混合设备内混合，此法简单易行。沉淀法，此法用于制造要求分散度高并含有一种或多种金属氧化物的催化剂。在制造多组分催化剂时，适宜的沉淀条件对于保证产物组成的均匀性和制造良好催化剂非常重要。浸渍法，将具有高孔隙率的载体（如硅藻土、氧化铝、活性炭等）浸入含有一种或多种金属离子的溶液中，保持一定的温度，溶液进入载体的孔隙中。喷雾蒸干法，用于制颗粒直径为数十微米至数百微米的流化床用催化剂。热熔融法，浸溶法，从多组分体系中，用适当的液态药剂（或水）抽去部分物质，制成具有多孔结构的催化剂。热熔融法是制备某些催化剂的特殊方法，适用于少数不得不经过熔炼过程的催化剂，为的是借助高温条件将各个组分熔炼称为均匀分布的混合物，配合必要的后续加工，可制得性能优异的催化剂。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、石油化工等领域。南京实验用贵金属均相催化剂研究进展

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。南京科研用贵金属均相催化剂

贵金属催化剂的颜色有黄色的和黑色的。氧化态催化剂为黄色，颜色深浅与催化剂的制备技术、贵金属种类、含量有关。还原态催化剂为黑色，颜色深浅也与与催化剂的制备技术、贵金属种类、含量有关。在贵金属催化剂中通常添加稀土元素，以提高催化剂性能。由于贵金属价格昂贵，如何提高催化剂性能，同时降低贵金属含量一直是贵金属催化剂研发的重点。贵金属催化剂多方面用于各种有机废气的处理，如漆包线、彩钢线、各类涂装线、金属包装、喷漆、印刷、化工、制药、煤化工等领域。当催化剂中贵金属含量较高时，催化剂对几乎所有的有机物有很好的催化剂性能，而且很重要的是贵金属催化剂性能稳定高，耐热性能高，使用寿命长。南京科研用贵金属均相催化剂

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