在均相反应中,催化剂和反应物处于同一相中,一般发生在液体状态中。催化剂可与反应物生成中间体,使反应机理转变为另一个拥有较低活化能的新机理,故反应速率得以提升。均相催化是催化剂与反应物同处于一均匀物相中的催化作用。有液相和气相均相催化。液态酸碱催化剂,可溶性过渡金属化合物催化剂和碘、一氧化氮等气态分子催化剂的催化属于这一类。均相催化剂的活性中心比较均一,选择性较高,副反应较少,湖州贵金属均相催化剂应用现状,易于用光谱、波谱、同位素示踪等方法来研究催化剂的作用,反应动力学一般不复杂,湖州贵金属均相催化剂应用现状。但均相催化剂有难以分离、回收和再生的缺点。均相催化剂以分子或离子起作用,湖州贵金属均相催化剂应用现状,活性中心均一,具有高活性和高选择性。湖州贵金属均相催化剂应用现状
制造催化剂的每一种方法,实际上都是由一系列的操作单元组合而成。为了方便,人们把其中关键而具特色的操作单元的名称定为制造方法的名称。传统的方法有机械混合法、沉淀法、浸渍法、溶液蒸干法、热熔融法、浸溶法(沥滤法)、离子交换法等,现发展的新方法有化学键合法、纤维化法等。 机械混合法:将两种以上的物质加入混合设备内混合。此法简单易行,例如转化-吸收型脱硫剂的制造,是将活性组分(如二氧化锰、氧化锌、碳酸锌)与少量粘结剂(如氧化镁、氧化钙)的粉料计量连续加入一个可调节转速和倾斜度的转盘中,同时喷入计量的水、粉料滚动混合粘结,形成均匀直径的球体,此球体再经干燥、焙烧即为成品。湖州贵金属均相催化剂应用现状选择性是指催化剂作用的专一性,即在一定条件下,某一催化剂只对某一化学反应起加速作用。
催化剂种类繁多,按状态可分为液体催化剂和固体催化剂;按反应体系的相态分为均相催化剂和多相催化剂,均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂。多相催化剂有固体酸催化剂、有机碱催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合物催化剂、稀土催化剂、分子筛催化剂、生物催化剂、纳米催化剂等;按照反应类型又分为聚合、缩聚、酯化、缩醛化、加氢、脱氢、氧化、还原、烷基化、异构化等催化剂;按照作用大小还分为主催化剂和助催化剂。常见生活中的“催化剂”是酶了,与人类生理活动息息相关。酶是催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。是生物催化剂,能通过降低反应的活化能加快反应速度,但不改变反应的平衡点。绝大多数酶的化学本质是蛋白质。具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。
单金属催化剂指只有一种金属组分的催化剂。例如1949年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。用途如:铑做催化剂用于汽车工业的废气排放的控制和对于磷配合物的合成,加氢反应和加氢甲酰化(即羰基化)。铂为催化剂的接触法制造硫酸,铂网催化剂用于氨氧化制硝酸等。多金属催化剂: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提高。金属原子簇化合物的概念很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。贵金属催化剂的d电子轨道都未填满,表面易吸附反应物,且强度适中,利于形成中间“活性化合物”。
金属催化剂的晶体结构:晶体是按晶胞的几何图形在三维空间呈周期性无限重复位移而得的空间点阵。原子在晶体中排列的空间点阵又叫晶格。除少数金属外,几乎所有的金属都分属于三种晶体结构,即面心立方晶格(F.C.C.),体心立方晶格(B.C.C.)和六方密堆晶格(H.C.P. ) 。晶体可以理解成不同的晶面。例如金属Fe的体心立方晶格,有(100) 、(110) 、(111)晶面。不同晶面上金属原子的几何排布是不相同的,原子间距也是不相等的。不同晶面上金属原子几何排布不同,原子间距也不等!催化作用是使原来的分子变形,化学键松弛或断裂,有时甚至解离成原子、离子或自由基等。由于反应物具有特点的结构。化学键的参数都是一定的某个或几个部位被催化剂表面活性中心化学吸附并发生松驰或断裂,要求催化剂表面的活性中以有一定的适合距离和角度。这就是催化作用的几何适应性。金属丝网催化剂(如铂网、银网)的应用范围及用量有限。湖州贵金属均相催化剂应用现状
催化剂的良好性能不但取决于活性金属的固有特性,而且取决于其结晶构造、粒子大小等因素。湖州贵金属均相催化剂应用现状
催化剂和反应物同处于一相,没有相界存在而进行的反应,称为均相催化作用,能起均相催化作用的催化剂为均相催化剂。均相催化剂包括液体酸、碱催化剂和色可赛思固体酸陛和碱性催化剂,可溶性过渡金属化合物(盐类和配合物)等。均相催化剂以分子或离子起作用,活性中心均一,具有高活性和高选择性。均相催化剂的工业应用比多相催化剂晚。例如1959年铂催化剂用于乙烯氧化制乙醛,以后在石油化工中得较广应用,如丙烯氧化制、丁烯氧化制甲乙酬、乙烯和醋酸氧化制醋酸乙烯、乙烯转化为丙烯、乙烯和氯制氯乙烯等。除氯化钯外,醋酸钯、硝酸钯、有机钯配合物都可作为均相催化剂。湖州贵金属均相催化剂应用现状
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