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環境友好型催化劑

所屬分類:行業資訊    發布時間: 2023-05-03    作者:甘肅中科藥源生物工程股份有限公司
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1、金屬分類

金屬分兩類:黑色:鐵、錳、鉻?有色其他

稀有高熔點金屬:鎢、鉬、錸、釩、鉻、鋯、鉿、鈮、鉭

稀散金屬:鎵、銦、鍺、硒、鉈、碲

稀土金屬:鈧、釔、鑭系

貴金屬:金、銀、鉑、鈀、銠、釕、銥、鋨

此外,還有輕金屬、堿土金屬、反射性金屬等

圖片

2、催化劑

催化劑作為一種化學物質,借助于與反應物間的相互作用,加速反應的速率,在完成催化的一次反應后,又恢復到原來的化學狀態,且在反應的最終產物中不顯示。

特征

只能加速理論上可以進行的反應

只能加速反應趨于理論最大產率,不能提高超過理論產率

對反應具有選擇性

催化劑具有一定的壽命

受溫度、壓力影響主活性成分晶格變化,吸附造成S中毒、積碳等

3、催化劑構成

催化劑依據載體情況可分為無載體催化劑:如雷尼鎳

負載型催化劑:如KT-02

主催化組分:催化劑的主要活性成分,由單一物質或多種物質組成。常見的有金屬單質或氧化物以及有機配位物等

助催化組分:催化劑的輔助成分,自身活性很小或沒有活性,通過改變催化劑物化性質,提高催化劑指標它們能有效地改變載體表面的酸堿度,增大載體的比表面積以及活性組分的分散度,?從而改善催化劑的耐燒結度、活性、耐酸堿性等?;虼龠M載體功能。常見的助催化劑有鈦、稀有高熔點鉬、鋯、鎢以及稀土類

載體:催化劑活性組分的分散劑、黏合劑或支撐體,是負載活性組分的骨架。作為催化劑載體的物質應具有適合反應過程的形狀;

(2)應具有足夠的抗拉強度;具有足夠的機械強度,可以經受反應過程中的機械沖擊;具有足夠的耐酸堿穩定性,以抵抗活性組分、反應物及產物的化學侵蝕,并能進行催化劑的再生處理;

(3)具有足夠的比表面積和孔結構,以便使活性組分在其表面均勻地負載;

(4)作為催化劑載體的材料中不能含有任何可使催化劑活性組分中毒的物質;

(5)導熱系數、比重和比熱要適宜;

(6)原料成本低,制備方便,且制成催化劑后不會造成環境污染

氧化鋁具有8種晶型,其中γ-Al2O3(活性氧化鋁)具有大比表面積、特殊的孔結構和一定的耐酸性,且熱穩定性較高,因而應用是最為廣泛。α-Al2O3又稱剛玉很好的硬度和熱穩定性

4、催化劑概念

反應速率(吸氫速率):在固定條件下,完成一次催化反應時,每克催化劑每分鐘的平均吸氫量。

活性(轉化率):在固定條件下,已轉化的指定反應物的量占指定反應物進料量的比例。

選擇性:在固定條件下,轉化成目標產物的指定反應物的量占已轉化指定反應物的量的比例。

穩定性:催化劑的活性和選擇性隨時間變化的情況。包括熱穩定性、化學穩定性和機械穩定性三方面。

壽命:在工業生產條件下,催化劑的活性能夠達到裝置生產能力和原料消耗定額的允許使用時間。

環境友好和自然界的相容性:催化劑應無毒無害,對環境友好,反應的剩余物與自然相融。

a、?催化劑自身可用于環境保護

b、?提高生產速度,降低了能耗

c、?降低了副產物的產生

d、?自身可回收利用

5、貴金屬催化劑

以單一或多種貴金屬以不同價態構成主活性組分的催化劑。沒有找到鋨基催化劑的文獻。

助催化劑:CeO2?由于具有獨特的4f電子層結構,ce4+具有可變價性,具有一定的貯放氧能力,與貴金屬達到了很好的協同效應,促進了貴金屬的分散,具有高效的氧化還原循環性能,提高催化劑的穩定性和抗積炭性能,促進從催化劑的催化活性。

ZrO:是常用的熱穩定性良好的助催化劑

特點

☆易吸附反應物,催化活性高

由于貴金屬為第8族元素,在微觀結構中,根據鍵合理論貴金屬的催化活性是與d軌道的填充狀態聯系在一起的,由于貴金屬元素的d電子軌道都未填滿,存在多余的空軌道,使其表面易吸附反應物。當反應物的自由電子進入其空軌道時,就能通過相互作用形成不穩定的活性中間物,這些活性中間體,由于化學穩定性等適中,可在催化過程中靈活的分解和合成,這些性質使得貴金屬元素參與反應時,具有很好的活性,同時根據溫度和反應環境的不同,中間體的形成類型不同

生成熱小,對氧和氫的結合力弱,脫附快

熱穩定性好,適用溫度范圍大

化學穩定性高,不易被氧化還原,不易被腐蝕

?具有多種催化活性(如光催化、電催化等)

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