南通常用金属催化剂研究进展

金属催化剂并不是对热力学所允许的所有化学反应都起作用，而是能特别有效地加速平行或串联反应，催化剂对这类复杂反应有选择地发生催化作用的性能状态称为催化剂的选择性。选择性的量度有二种，应用较广的一种是主产物产率(或称为选择率)，另一种是选择因子(或称选择度)，催化剂的选择性与催化剂的组成、制备方法及反应条件等因素有关。催化剂较重要的特征是其选择性。若一个催化剂的活性高而选择性不好，则会使产物的分离，提纯及副产物的处理等遇到困难，造成经济成本的增加，而且往往会造成环境的污染，因此对于许多工业过程来讲，提高催化剂的选择性，常常比单纯加快反应速度的意义更大。对于贵金属催化剂，由于将金属均匀分散在大表面积上，可节省催化剂贵金属用量，从而降低催化剂的成本。南通常用金属催化剂研究进展

贵金属催化剂在催化燃烧中的反应原理：催化燃烧借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H2O，同时放出大量热能，其应用领域不断扩展，已普遍地应用在工业生产与日常生活的诸多方面。催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行，有机废气先通过热交换器预热到200～400℃，再进入燃烧室，通过催化剂床时，碳氢化合的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活化，碳氢化合物与氧分子在较低的温度下迅速氧化，产生二氧化碳和水。青浦区自主研发金属催化剂供货商负载型金属催化剂可以利用载体表面功能团成交联剂，进行均相催化剂的多相化。

金属催化剂在工业应用中应该注意什么？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；又例如石油化工衍化行业，一般因为原料中带有中毒化学物质，非常容易造成催化剂中毒失活，这就要严格控制原料及汽体中的S成分，在做好化工生产前，可以用脱硫吸附剂对原料做好脱硫，那样可合理有效保护金属催化剂，大幅度提高金属催化剂寿命。总之，金属催化剂失活的原因多且繁杂，但倘若可以找到主要是的原因，并有针对性的采用科学合理对策加以控制，可能合理有效提升金属催化剂的使用期限和应用实际效果。

金属催化剂的活性并非一成不变，由于催化剂中毒、烧结等原因，催化剂在使用过程中会逐渐衰退，较终失去活性。若在反应系统中同一催化剂能对两个以上的反应起催化作用，则该催化剂对不同反应的催化活性之比值就决定了它对特定反应的催化选择性。催化活性可在实验室内用特殊装置测定，即在盛有催化剂的反应器中投入原料，在规定的反应条件下进行反应，测量催化反应前后原料消耗的数量和产物生成的数量。但在工业装置中使用时所表现出的催化活性，不一定与实验室结果相同，因为它还与反应器的设计、操作条件、反应物的纯度、催化剂使用剂齿(表示催化剂使用过的时间)有关。金属催化剂通常以骨架金属、金属丝网、金属粉末、金属颗粒、金属屑片和金属蒸发膜等形式应用。

金属催化剂的合成：氧化碳加氢用镍催化剂将一氧化碳加氢还原为甲烷，是由煤转化为液体燃料和化学燃料的重要途径。此法工业上用于除去氢气中的少量一氧化碳。碱促进的铁或钴催化剂把一氧化碳加氢得到以液体烃为主的产物，称费－托合成：①采用含有费－托催化剂的沸石或不同孔径的氧化铝作催化剂。这样，产物分子受到空腔的限制，不至于产生链太长的产物。例如，在151℃和6大气压下将一氧化碳和氢气通过钴-A型沸石,只生成丙烯。②将费-托催化剂(或合成甲醇催化剂)混以HZSM-5型沸石，使生成的烃类或含氧化物的中间产物经酸催化，按碳离子机理转化为低级烃。③添加化合物对费-托催化剂进行化学修饰，使产物为低级烃。例如采用铁-锰-锌-氧化钾催化剂,产物的碳原子数小于C5。④采用新型催化剂。研究和应用较多的是二元合金催化剂，如铜-镍、铜-钯、钯-银、钯-金、铂-金、铂-铜、铂－铑等。现货金属催化剂生产商

负载型金属催化剂用以提高金属组分的分散度和热稳定性，使催化剂有合适的孔结构、形状和机械强度。南通常用金属催化剂研究进展

许多金属都可作为催化剂，用得较普遍的是过渡金属。过渡金属具有优良的加氢脱氢特性，是工业上普遍应用的加氢脱氢催化剂。金属催化剂的偶联反应是有机合成中常见的形成碳碳键和碳杂键的反应，在有机合成中有着至关重要的作用。①加快化学反应速率，提高生产能力；②对于复杂反应，可有选择地加快主反应的速率，抑制副反应，提高目的产物的收率;③改善操作条件，降低对设备的要求，改进生产条件；④开发新的反应过程，扩大原料的利用途径，简化生产工艺路线;⑤消除污染，保护环境。南通常用金属催化剂研究进展

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