徐州自主研发金属催化剂研究进展

在选择和设计金属催化剂时，常考虑金属组分与反应物分子间应有合适的能量适应性和空间适应性，以利于反应分子的活化。然后考虑选择合适的助催化剂和催化剂载体以及所需的制备工艺，并严格控制制备条件，以满足所需的化学组成和物理结构，包括金属晶粒大小和分布等。除贵金属外，还原态的金属催化剂均极为活泼，易于被氧化。催化剂生产厂为了贮运的方便，多以氧化物状态提供商品，用户经活化处理或在使用过程中才还原成金属状态。活化的方法、条件十分重要）。有些催化剂生产厂也提供某些预还原的氨合成用的铁催化剂，以缩短用户的开工期，并保证催化剂的使用特性。负载型金属催化剂可按催化剂物化性能的要求选择合适载体，增强催化剂的机械性能和耐热、传热性能。徐州自主研发金属催化剂研究进展

负载型金属催化剂是金属组分负载在载体上的催化剂，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。大多数负载型金属催化剂是将金属盐类溶液浸渍在载体上，经沉淀转化或热分解后还原制得。制备负载型金属催化剂的关键之一是控制热处理和还原条件（见催化剂制造）。单金属和多金属催化剂，按催化剂活性组分是一种或多种金属元素分类：单金属催化剂是指只有一种金属组分的催化剂。例如工业上首先应用的铂重整催化剂，活性组分为单一的金属铂负载在含氟或氯的η-氧化铝上。浦东新区新型金属催化剂生产商几乎所有的贵金属都可用作催化剂。

贵金属废催化剂的回收利用主要方法：对于不同废催化剂,从中提取金属和合金的工艺技术不同。含银、铂和铑等贵金属废催化剂回收利用主要方法有:高温挥发法：在某些气体存在下加热物料,使贵金属以氯化物形式挥发出来,经吸收后提取其中的贵金属。载体溶解法：用酸或碱将载体全部溶解而金属留在渣中，再从渣中提取贵金属。选择性溶解法：即载体不溶，选择特殊溶剂将铂等贵金属溶出，从溶液中提取金属组分。全溶法：将载体及贵金属一次性全部溶入溶液中，然后采取离子交换或萃取法回收溶液中的贵金属。火法熔炼：在高温下把贵金属和载体进行分离。燃烧法：对于载体为碳质的催化剂，将载体燃尽后提取其中的贵金属。

金属催化剂的优点：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:由于金属催化剂拥有更好的化学活性，因而能够普遍应用在化学制药、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;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，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。金属催化具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性。

金属催化剂分为非负载型和负载型金属催化剂，按催化剂的活性组分是否负载在载体上分类：非负载型金属催化剂是指不含载体的金属催化剂，按组成又可分单金属和合金两类。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。骨架金属催化剂，是将具有催化活性的金属和铝或硅制成合金，再用氢氧化钠溶液将铝或硅溶解掉，形成金属骨架。工业上较常用的骨架催化剂是骨架镍。骨架镍催化剂普遍应用于加氢反应中。其他骨架催化剂还有骨架钴、骨架铜和骨架铁等。典型的金属丝网催化剂为铂网和铂-铑合金网,应用在氨化氧化生产硝酸的工艺上。在精细化工领域，贵金属是化学、医药等工业反应中优良的催化剂。徐州自主研发金属催化剂研究进展

骨架金属催化剂，是将具有催化活性的金属和铝，再用氢氧化钠溶液将铝或硅溶解掉，形成金属骨架。徐州自主研发金属催化剂研究进展

哪些成分容易导致催化剂中毒？少量或微量的对催化剂有抑制作用的成分导致贵金属催化剂的催化活性或者选择性出现较大幅度的下降甚至丧失的情况，使得催化剂失活，我们称之为催化剂中毒。常见的容易导致催化剂中毒的物质有：硫、氯、磷以及卤族元素都会导致上述现象的发生。不过需要说明的是，并不是贵金属催化剂完全不能在含有以上成分的环境下使用，而是对其的耐受能力比较低，通常是ppm级。废气的成分、催化剂的活性成分、粒子大小以及贵金属含量、涂覆方式、煅烧方式、载体比表面积、助催化剂成分都会影响到贵金属催化剂的效率。徐州自主研发金属催化剂研究进展

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