金属催化剂：在负载型金属催化剂中，载体对金属的催化作用可能产生各种不同的影响：载体单单作为惰性介质使金属活性组分达到高分散度;酸性载体与金属组分协同作用,形成多功能的催化剂；金属与载体之间可能发生强的相互作用。金属－载体强相互作用1978年S.J.陶斯特发现过渡金属钌、铑、钯、锇、铱、铂负载于二氧化钛上，在温度773开下用氢还原后,对氢气、一氧化碳的吸附量明显减少。他把这种经高温氢还原后金属表面积没有减小而吸附量明显减少的现象归因于金属与载体之间的强相互作用。金属－载体强相互作用的成因是金属与载体低价金属离子之间成键、金属与载体之间电子迁移和金属与载体之间的相互扩散。金属－载体强相互作用影响催化剂对氢气、一氧化碳的吸附能力，必然要改变其催化性能。金属－载体强相互作用的本质及其对催化性能的影响有待进一步研究。金属催化剂在一定的条件下又可脱附恢复活性。南京金属催化剂科研应用
什么是负载型金属催化剂？担载催化剂又称担体（support）,是负载型催化剂的组成之一。催化活性组分担载在载体表面上，载体主要用于支持活性组分，使催化剂具有特定的物理性状，而载体本身一般并不具有催化活性。多数载体是催化剂工业中的产品，常用的有氧化铝载体、硅胶载体、活性炭载体及某些天然产物如浮石、硅藻土等。常用“活性组分名称-载体名称”来表明负载型催化剂的组成,如加氢用的镍-氧化铝催化剂、氧化用的氧化钒-硅藻土催化剂。南昌实验室金属催化剂科研进展金属催化剂应用范围广。
金属催化剂有机物或焦状蒸馏残渣中彻底分离铑-膦络合物的方法。将完全溶解的铑-膦络合物催化剂从高沸点的有机物中分离时.加入吸附剂进行纯粹的物理分离。铑-膦络合物催化剂的活性实际并未降低.因此.不用进行再活化处理.即可直接使用。①向铑-膦络合物催化剂和高沸点有机蒸馏残渣的混合物中加入选择性吸附材料.吸附铑-膦络合物催化剂。使用的吸附剂为碳酸盐和碱土金属硅酸盐.其中以硅酸镁的使用为较为佳。吸附剂的表面积一般为100m2/g~1000m2/g;②用苯、甲苯、乙苯、二甲苯、异丙苯、甲乙苯或二异丙基苯等芳香烃做洗涤剂.彻底洗除高沸点蒸馏残渣。③用含少量膦的极性溶剂从吸附剂上溶出铑-膦络合物催化剂。
金属催化剂表面结碳因与主反应同时发生的或连续发生的有机物的重合、脱水环化等反应生成的安定且非活性碳物质覆盖催化活性位(同1).造成的活性劣化；或多或少的存在于有机反应中。活性成分变质(化学变化、相变化)和流失(挥发溶出)因活性成分与担体或反应物间的反应.活性成分演变成其他活性低的化合物.引起性能劣化。活性成分蒸发到气相或向液相溶出。活性成分担体的烧结高温或水热条件下.小粒子或薄膜融合生长成大颗粒.表面积低下.性能劣化。因活性成分与担体或反应物间的反应.活性成分演变成其他活性低的化合物.引起性能劣化。活性成分蒸发到气相或向液相溶出(同3)。贵金属催化剂具有较强的化学稳定性。
金属催化剂从催化反应的角度看.带空穴的存在.使之有从外界接受电子和吸附物种并与之成键的能力。但也不是带空穴越多.其催化活性就越大。因为过多可能造成吸附太强.不利于催化反应。例如.Ni催化苯加氢制环己烷.催化活性很高。Ni的带空穴为0.6（与磁矩对应的数值.不是与电子对应的数值）。若用Ni-Cu合金则催化活性明显下降.因为Cu的带空穴为零.形成合金时电子从Cu流向Ni.使Ni的空穴减少.造成加氢活性下降。又如Ni催化氢化苯乙烯制备乙苯.有较好的催化活性。如用Ni-Fe合金代替金属Ni.加氢活性下降。但Fe是空穴较多的金属.为2.2。形成合金时.电子从Ni流向Fe.增加Ni的带空穴。这说明带空穴不是越多越好。金属催化具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性。南京金属催化剂科研应用
活性组分及助催化剂均匀分散、并负载在选定的载体上的催化剂。南京金属催化剂科研应用
金属催化剂中的组分由两种或两种以上的金属组成。例如负载在含氯的γ-氧化铝上的铂-铼等双(多)金属重整催化剂。它们比前述单含铂的重整催化剂有更优越的性能.在这类催化剂中.负载在载体上的多种金属可形成二元或多元的金属原子簇.使活性组分的有效分散度多多提高。金属原子簇化合物的概念较为早是从络合催化剂中来的.将其应用到固体金属催化剂中.可以认为金属表面也有几个、几十个或更多个金属原子聚集成簇。70年代以来.根据这一概念.提出了金属原子簇活性中心的模型.用来解释一些反应的机理。南京金属催化剂科研应用
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