金属催化剂简介.ppt

VIIIPt烯烃、二烯烃、炔烃选择加氢；醛、酮、萘的加氢；环烷烃、环烯烃、环烷醇、环烷酮烷烃的脱氢；烃类深度氧化与燃烧；尾气催化净化，NOx催化还原、SO2催化氧化；石油催化重整；醛酮脱羰基化VIIIRh烯烃选择性加氢、F-T合成反应、烃类羰基化反应；汽车尾气催化净化，加氢甲酰化反应，烃类重整反应VIIIRu有机羧酸选择加氢制醇，乙烯选择氧化制环氧乙烷，烃类催化重整反应第63页,共70页，星期六，2024年，5月4.7.2合成氨工业催化剂1掌握熔铁催化剂的主要成分及其作用2了解合成氨催化反应机理第64页,共70页，星期六，2024年，5月4.7.3F-T（Fischer-Tropsch)合成反应金属Fe、Co、Ni、Rh、Pd等做催化剂500-600K，Ni第65页,共70页，星期六，2024年，5月甲烷化反应的机理：第66页,共70页，星期六，2024年，5月4.7.4催化重整工业催化剂1催化重整反应（1）第67页,共70页，星期六，2024年，5月（2）（3）第68页,共70页，星期六，2024年，5月 （4）（5）第69页,共70页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第70页,共70页，星期六，2024年，5月好的催化剂应该是反应物在催化剂活性中心上的吸附不要太强也不要太弱，要求E1=E2，即q=s/2的催化剂最好，应该根据这样的q选择催化剂，但是q数据不易获得。第31页,共70页，星期六，2024年，5月4.5负载型金属催化剂及其催化作用4.5.1金属分散度与催化活性的关系因为催化反应都是在表面上原子处进行，所以金属的分散度好，一般其催化效果就好。又叫暴露百分数P.E….第32页,共70页，星期六，2024年，5月64%32%Pt颗粒的棱长 P.E. 1.4nm0.782.8nm0.49 5.0nm0.30 1μm 0.001对于一个正八面体晶格的Pt，其颗粒大小与P.E.的对应关系于下：晶粒大小对活性的影响也有能量因素第33页,共70页，星期六，2024年，5月4.5.2结构敏感反应与结构不敏感反应结构不敏感反应：反应速率不受晶粒大小、合金的变化和载体性质等表面微细结构变化的影响。主要涉及H-H、C-H或O-H键的断裂或生成的反应。第34页,共70页，星期六，2024年，5月正己烷异构化为甲基环戊烷，正己烷芳构化为苯，新戊烷的异构化反应-结构不敏感反应第35页,共70页，星期六，2024年，5月例如第36页,共70页，星期六，2024年，5月造成催化反应结构非敏感性的解释，Boudart归纳为三种:①在负载Pt催化剂上，H2和O2反应不敏感，氧将原来的微细结构掩盖；②活性组分是晶面原子更活泼；③活性部位不是位于表面上的金属原子，而是金属原子与基质相互作用形成的金属烷基物种。第37页,共70页，星期六，2024年，5月结构敏感反应：反应速率对表面微细结构敏感的反应，主要涉及C-C、N-C或C-O键的断裂或生成的反应。第38页,共70页，星期六，2024年，5月4.5.3金属与载体间的强相互作用贵金属/TiO2Ir/Nb2O,V2O5,MnO受强相互作用的影响，金属催化性质可分为两类：（1）烃类的加氢、脱氢反应，金属催化活性受到很大的抑制；（2）CO参加的反应，如CO+H2反应，CO+NO反应，其活性得到很大提高，选择性也增强。(对解决能源及环保等问题有潜在意义。)第39页,共70页，星期六，2024年，5月4.5.4溢流现象第40页,共70页，星期六，2024年，5月水第41页,共70页，星期六，2024年，5月溢流现象阻滞负载金属离子的还原例，在氢氛中，非负载的NiO粉末，可在673K下完全还原成金属，而分散在SiO2或A12O3载体上的NiO，还原就困难多了。第42页,共70页，星期六，2024年，5月4.6合金催化剂及其催化作用炼油工业中Pt-Re及Pt-Ir重整催化剂的应用，开创了无铅汽油的主要来源。汽车废气催化燃烧所用的Pt-Rh及Pt-Pd催