Увод у катализаторе племенитих метала

1.Карактеристике катализатора племенитих метала
Промена брзине хемијских реакција
Не учествује у коначном производу реакције
Скоро сви племенити метали се могу користити као катализатори
Међу њима, најчешће коришћени катализатори племенитих метала су платина, паладијум, родијум, сребро, рутенијум, итд. Међу њима се највише користе платина и родијум. Због својих непопуњених д-електронских орбитала, њихове површине су склоне адсорбовању реактаната и имају умерену снагу, што олакшава формирање средњих „активних једињења“. Због ове карактеристике, има високу каталитичку активност и свеобухватна одлична својства као што су отпорност на високе температуре, отпорност на оксидацију и отпорност на корозију, што га чини важним катализаторским материјалом.
2, Главни индикатори активности катализатора племенитих метала
01активност
Активност је стандард за мерење ефикасности катализатора. У индустрији се обично изражава као количина производа добијених по јединици запремине (или тежине) катализатора под одређеним условима и по јединици времена.
02селективност
Селективност се односи на специфичност деловања катализатора, односно под одређеним условима катализатор само убрзава одређену хемијску реакцију. Селективност се обично изражава као проценат односа броја жељених молекула производа добијених након реакције према броју сировина које учествују у реакцији.
03стабилност
Стабилност се односи на способност катализатора да одржи своју активност и селективност током употребе, обично изражену у смислу његовог радног века. Добре перформансе катализатора не зависе само од инхерентних карактеристика активних метала (као што је електронска структура атома), већ и од фактора као што су њихова кристална структура, величина честица, специфична површина, структура пора и дисперзионо стање. Поред тога, кокатализатори и носачи такође имају значајан утицај на перформансе катализатора.
3.Класификација катализатора племенитих метала
Према различитим принципима класификације, катализатори припадају различитим категоријама.
01Подељено обликом носача
Подржани катализатори се могу поделити на честице, сферне, ступасте и саћасте облике.
02Cласификован главним активним металима катализатора
Уобичајено коришћени катализатори укључују сребрне катализаторе, платинасте катализаторе, паладијумске катализаторе и родијумске катализаторе.
03Класификовано према категорији каталитичких реакција
Катализатори племенитих метала се могу поделити у две категорије: хетерогени катализатори и хомогени катализатори:
Хомогени катализатори су обично растворљива једињења (соли или комплекси), као што су паладијум хлорид, родијум хлорид, паладијум ацетат, карбонил родијум, трифенилфосфин карбонил родијум итд.
Вишефазни катализатори су нерастворљиве чврсте материје, углавном у облику металне жичане мреже и порозних неорганских носача напуњених металним стањима. Огромна већина вишефазних катализатора су типови племенитих метала који подржавају носач, као што су Пт/Ал2О3, Пд/Ц, Аг/Ал2О3, Рх/СиО2, Пт Пд/Ал2О3, Пт Рх/Ал2О3, итд.
У свим каталитичким реакцијама, хетерогене каталитичке реакције чине 80% до 90%.
03Разлика између катализатора племенитих метала и традиционалних катализатора
4. Катализатори племенитих металаВСТтрадиционални катализатори
01 Катализатори од племенитих метала су стабилнији и лакши за складиштење од обичних металних катализатора
Племенити метали су генерално мање склони хемијским реакцијама и имају релативно стабилна својства (као што је алуминијум који се лако оксидира и претвара у глиницу када је изложен ваздуху). Не оксидирају се лако на собној температури и не самозапаљују се на високим температурама. Уопштено, киселине и базе их не могу кородирати. Стога, након припреме са катализаторима племенитих метала, они су стабилнији и лакши за складиштење од неких обичних металних катализатора.
02 Катализатори племенитих метала показују већу активност и селективност на ниским температурама
Истраживања су открила да интеракција између честица племенитих метала на наноразмери и носача може променити њихове површинске особине (геометријску структуру и површинске електроне), убрзати реакције и показати високу каталитичку активност.
03Синергијски ефекат катализатора племенитих метала
Различити катализатори племенитих метала могу се користити не само појединачно већ и у комбинацији.
Када се користе у комбинацији, постоји синергистички ефекат између различитих катализатора (када се два катализатора користе заједно, њихова каталитичка активност је већа од збира два одвојено), што у великој мери повећава каталитичку активност реакције.
Штавише, племенити метали могу да формирају композитне катализаторе са различитим односима садржаја и величинама честица са општим металима, побољшавајући селективност реакције и животни век катализатора (дужина употребног времена) и смањујући трошкове катализатора (количина племенитих метала у природи је веома мала, тако да су њихове цене много веће од оних за опште метале).
04Начин припреме је једноставан, а учинак рециклирања је добар
Услови синтезе неких катализатора племенитих метала су благи, методе синтезе су једноставне, а перформансе рециклирања старих катализатора су и даље веома добре, што их чини тренутно најпроучаванијим типом катализатора.
Катализатори племенитих метала се углавном користе у реакцијама хидрогенације и оксидације, а до сада су се њихова истраживања углавном фокусирала на методе припреме, величину честица и интеракције са носачима (супстанцама напуњеним честицама племенитих метала).
Иако катализатори племенитих метала имају различите предности, такође морамо да схватимо да они нису свемоћни. Током употребе, катализатори племенитих метала могу изгубити своју активност услед различитих фактора, генерално подељених у три категорије: тровање, синтеровање и термичка деактивација, коксовање и блокада.
5. Узводно и низводно од катализатора племенитих метала
01Узводне сировине катализатора племенитих метала ослањају се на увоз
Узводни катализатори племенитих метала углавном укључују минерале племенитих метала, развој носача итд.
Племенити метали су оскудан ресурс на глобалном нивоу, а главне сировине за катализаторе племенитих метала су платина, паладијум и друге сировине од племенитих метала. Међутим, Кина је земља са изузетно оскудним ресурсима метала платинске групе, углавном се ослања на увоз. На цене утичу глобални и низводни економски циклуси индустрије и имају карактеристике брзих промена и великих флуктуација.
Постоје различите врсте носача за катализаторе племенитих метала, углавном силикати, метални оксиди и носачи угљеника.
02 Катализатори племенитих метала се широко користе низводно
Укључује различите области као што су петрохемија, хемикалије за угаљ, фармацеутски производи, пестициди, храна, боје, пигменти, нови хемијски материјали, заштита животне средине, нова енергија, електроника итд.