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      金屬催化劑

      更新時間:2021-03-22 點擊數:67

      非負載型和負載型金屬催化劑

            金屬絲網、金屬粉末、金屬顆粒、金屬屑片和金屬蒸發膜等形式應用。骨架金屬催化劑,是將具有催化活性的金屬和鋁或硅制成合金,再用氫氧化鈉溶液將鋁或硅溶解掉,形成金屬骨架。工業上最常用的骨架催化劑是骨架鎳,1925年由美國的M.雷尼發明,故又稱雷尼鎳。骨架鎳催化劑廣泛應用于加氫反應中。其他骨架催化劑還有骨架鈷、骨架銅和骨架鐵等。典型的金屬絲網催化劑為鉑網(見圖)和鉑-銠合金網,應用在氨化氧化生產硝酸的工藝上。

      負載型金屬催化劑

            金屬組分負載在載體上的催化劑,用以提高金屬組分的分散度和熱穩定性,使催化劑有合適的孔結構、形狀和機械強度。大多數負載型金屬催化劑是將金屬鹽類溶液浸漬在載體上,經沉淀轉化或熱分解后還原制得。制備負載型金屬催化劑的關鍵之一是控制熱處理和還原條件(見催化劑制造)。

      單金屬和多金屬催化劑

      按催化劑活性組分是一種或多種金屬元素分類:

      單金屬催化劑

            指只有一種金屬組分的催化劑。例如1949年工業上首先應用的鉑重整催化劑,活性組分為單一的金屬鉑負載在含氟或氯的η-氧化鋁上。

      多金屬催化劑

            催化劑中的組分由兩種或兩種以上的金屬組成。例如負載在含氯的γ-氧化鋁上的鉑-錸等雙(多)金屬重整催化劑。它們比前述僅含鉑的重整催化劑有更優越的性能,在這類催化劑中,負載在載體上的多種金屬可形成二元或多元的金屬原子簇,使活性組分的有效分散度大大提高。金屬原子簇化合物的概念最早是從絡合催化劑中來的,將其應用到固體金屬催化劑中,可以認為金屬表面也有幾個、幾十個或更多個金屬原子聚集成簇。70年代以來,根據這一概念,提出了金屬原子簇活性中心的模型,用來解釋一些反應的機理。在負載型和非負載型多金屬催化劑中,若金屬組分之間形成合金,稱為合金催化劑。研究和應用較多的是二元合金催化劑,如銅-鎳、銅-鈀、鈀-銀、鈀-金、鉑-金、鉑-銅、鉑-銠等??梢酝ㄟ^調整合金的組成來調節催化劑的活性。

            某些合金催化劑的表面和體相內的組成有著明顯的差異,如在鎳催化劑中加入少量銅后,由于銅在表面富集,使鎳催化劑原有表面構造發生變化,從而使乙烷加氫裂解活性迅速降低。合金催化劑在加氫、脫氫、氧化等方面均有應用。





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