金属催化剂
贵金属催化剂以其优良的活性、选择性及稳定性而倍受重视,广泛用于加氢、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起着非常重要的作用。
金属催化剂的特点:
1.贵金属的催化选择性
有时候对同一个有机反应,使用不同的贵金属催化剂, 则会生成不同的产物。这对研究催化剂的催化机理和催化 理论很有意义。其中最典型的就是对苯酚的 H2 加成反应在 不同催化剂下得到不同产物。在使用 Pd 做催化剂时生成 酮, 在 Ru、Rh 的催化作用下生成醇, 在 Pt 的催化下加氢脱水生成烷烃。
2.贵金属催化剂的协同效应
贵金属催化剂之间可以组合使用,从而使得催化反应 的活性大大增加。而且贵金属与贵金属以外的金属形成不 同形貌不同比例的二元或多元合金,这样既可以降低贵金 属的使用量,还可以提高催化反应的选择性和使用寿命。不 仅如此,当贵金属催化剂和不同的载体组合使用时,采用不同的制备方法得到的催化性能也千差万别。正是由于贵金属催化剂的协同作用,它的使用范围和研究领域也丰富多彩。
3.贵金属催化剂的稳定性
贵金属本身具有化学稳定性,它在空气中常温下不易 被氧化,高温下也不会自燃,不会被一般的酸碱腐蚀。而且, 它的熔点高,耐热性能也很好,这样导致它的储存也非常方 便。贵金属在温和的条件下也不易形成卤化物或是硫化物, 也就不像普通的催化剂那样被毒化。硫磺或是 CO 可以被贵 金属吸附短暂失活,但是在一定的条件下又可以脱附恢复 活性,而不是形成稳定的羰基化合物或硫化物而失活。 贵金属催化剂在另一方面也导致它存在不容易洗脱、回收 困难的缺陷。贵金属在以单质形式存在时,由于它的稳定 性,对人体不表现出毒性。然而当它以化合物或络合物的形 式存在时,它变成了一种具有强氧化性的毒物。
4.贵金属催化剂的活性
贵金属催化剂的活性是衡量催化剂效能大小的标准。工业上通常以单位体积 ( 或重量) 催化剂在一定条件下,单位时间内所得到的产品数量来表示。