金山区常用贵金属均相催化剂科研进展

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。均相催化剂的工业应用比多相催化剂晚。金山区常用贵金属均相催化剂科研进展

催化反应的四个基本特征:1、催化剂只能加速热力学上可以进行的反应。要求开发新的化学反应催化剂时，首先要对反应进行热力学分析，看它是否是热力学上可行的反应。2、催化剂只能加速反应趋于平衡，不能改变反应的平衡位置（平衡常数）。3、催化剂对反应具有选择性，当反应可能有一个以上不同方向时，催化剂单加速其中一种，促进反应速率和选择性是统一的。4、催化剂的寿命。催化剂能改变化学反应速率，其自身并不进入反应，在理想情况下催化剂不为反应所改变。但在实际反应过程中，催化剂长期受热和化学作用，也会发生一些不可逆的物理化学变化。广州科研用贵金属均相催化剂研发均相催化反应中，催化剂和反应物处于同一相中，一般发生在液体状态中。

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。

贵金属催化剂的回收：在以往的回收工艺中，为了除去包含在其中的有机物，将废催化剂燃烧，然后进行残留物的取样检验，测定贵金属含量后的贵金属氧化物被化学处理。在很多的用途中，贵金属催化剂是能够为反应提供必要的速度和选择性的只有一个手段。同时，这些催化剂的寿命常会带来较大的成本效果，但像铂、钯这样的贵金属需要高额的初期投资。制造催化剂的经济性关键在于从废催化剂中回收贵金属并加以利用。为此，从废催化剂中迅速而有效地回收贵金属是很重要的。但是，废催化剂大多为反应混合物中的有机物质所污染。而这些有机物质往往是有毒的，所以在回收废催化剂的贵金属成分时必需首先使有机物与碳一起从载体中除去。贵金属催化剂不会改变化学反应方向，但是能够加速化学反应速率，而且能够提高其反应速度。

催化剂的失活原因：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：1.一直性失活，催化剂活性组分受某些外来成分的作用（中毒）而失去活性，往往是一直性失活。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一直性失活，这类失活往往难以简单地恢复2、活性组分被覆盖而逐渐失活，是非一直性失活。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。3、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。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。广州科研用贵金属均相催化剂研发

氯化铑及其他一些铑化合物也可作催化剂使用。金山区常用贵金属均相催化剂科研进展

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。金山区常用贵金属均相催化剂科研进展

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