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第三章 各类催化剂及其催化作用_金属催化剂
第三章 各类催化剂及其催化作用
第一节酸碱催化剂及其催化作用
第二节分子筛催化剂及其催化作用
第三节金属催化剂及其催化作用
第三节 金属催化剂及其催化作用
本章主要内容
金属表面的化学键
金属表面的几何构造
晶格缺陷与多相催化
金属催化剂催化活性的经验规则
负载型金属催化剂的催化活性
金属-载体间的相互作用
结构敏感与非敏感反应
金属催化剂的类型
金属催化剂是一类重要的工业催化剂,主要类型有:
–块状金属催化剂:
如电解银、熔铁、铂网、
多孔金属等催化剂;
–分散或负载型金属催化剂:
如Pt-Re/η-Al O , Ni/Al O ,Pd/C等催化剂;
2 3 2 3
–合金催化剂:
指活性组分是二种或两种以上金属原子组成,
如Ni-Cu合金加氢催化剂、LaNi5加氢催化剂
(金属互化物或金属化合物) ;
–金属簇状物催化剂:
如Fe (CO) 催化剂等
3 12
(至少要有2个以上的金属原子,
以满足催化活化引发所必需) 。
金属催化剂可催化的反应类型
主要有:
– 加氢反应:Ni 、Pt上,烯烃、苯加氢饱和等;
– 氧化反应:Ag 、Au 、Pt上,甲醇氧化制甲醛;
烯烃环氧化等;
– 重整反应:负载型的Pt 、Pt-Re上,烷基异构化;
环烷脱氢;环化脱氢;加氢裂化等;
– 氢醛化反应:Fe3(CO)12催化烯烃氢醛化反应制
醇等
H2
RCH CH CHO RCH CH CH OH
2 2 2 2 2
RCH=CH + CO + H
2 2 H2
RCHCH3 RCHCH3
CHO CH OH
2
为什么金属催化剂都是过渡金属
金属催化剂主要是过渡金属,
特别是VIII 族金属,这与金
属的结构、表面化学键有关。
过渡金属是很好的加氢、脱氢催化剂,
H2很容易在金属表面吸附,吸附反应
不会进行到催化剂的体相; 金属对反应物的相
容性:发生催化反
一般金属在反应条件下很容易被氧化 应时,催化剂与反
到体相,不能作为氧化反应催化剂, 应物要相互作用(除
表面外),不深入到
但贵金属(Pd 、Pt 、Ag 、Au 等) 能抗
体内。
拒氧化,可作
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