什么是贵金属催化剂材料-什么是贵金属催化剂材料类型

文章简介:

汽车三元催化器中的贵重金属是什么?

三元催化器里含有铂,钯,铹三种珍贵的金属元素。而催化剂涂层所使用的物质则是硝酸铹,硝酸钯,硝酸铹。之所以三元催化器都比较贵,是因为三元里所含金属不但稀有,而且价格还比较贵。

三元催化器,是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置,它可将汽车尾气排出的CO一氧化碳、HC碳氢化合物和NOx氮氧化物等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。

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三元催化器的载体部件是一块多孔陶瓷材料,安装在特制的排气管当中。称它是载体,是因为它本身并不参加催化反应,而是在上面覆盖着一层铂、铑、钯等贵重金属。

它可以把废气中的HC、CO 变成水和CO2, 同时把Nox 分解成氮气和氧气。HC、CO 是有毒气体,过多吸入会导致人死亡,而NOX 会直接导致光化学烟雾的发生。

参考资料来源:百度百科-三元催化器

三元催化器有什么贵金属

三元催化器中的“三元”,指的是催化剂涂层中所含的三种稀有贵金属元素:铂(pt)、铑(Rh)、钯(pd),而催化剂涂层里所使用的物质则是硝酸铑、硝酸钯和硝酸铂。

之所以三元催化器的价格都比较贵,这“三元”里所含有的稀有贵金属,就是原因之一,不过现在三元催化器中的稀有贵金属用量,已经越来越少了。

在尾气净化过程中,铂(Pt)和钯(Pd)主要起催化一氧化碳和碳氢化合物的作用,而铑(Rh)主要起催化氮氧化物的作用,陶瓷基体呈蜂窝状,可以大大增加三元催化器的催化反应面积。

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三元催化器具体的工作过程是:当高温的汽车尾气通过净化装置时,三元催化器中的催化剂将增强一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物三种气体的活性。

促使其在催化器表面进行一定的氧化-还原化学反应:一氧化碳在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳,碳氢化合物在高温下氧化成水和二氧化碳,氮氧化物还原成氮气和氧气。就这样三种有害气体都变成了无毒无害的常见气体,汽车尾气就这样得以净化。

参考资料来源:百度百科-三元催化器

什么是贵金属催化剂

贵金属催化剂已经有很长的历史了,它的工业应用可以追溯到19世纪的70年代,以铂为催化剂的接触法制造硫酸的工业。1913年,铂网催化剂用于氨氧化制硝酸;1937年Ag/Al2O3催化剂用于乙烯氧化制环氧乙烷;1949年,Pt/Al2O3催化剂用于石油重整生产高品质汽油;1959年,PdCl2-CuCl2催化剂用于乙烯氧化制乙醛;到上世纪60年代末,又出现了甲醇低压羰基合成醋酸用铑络合物催化剂。从上世纪70年代起,汽车排气净化用贵金属催化剂(以铂为主,辅以钯、铑)大量推广应用,并很快发展为用量最大的贵金属催化剂。 贵金属催化剂的英文名称是precious metal catalyst,它主要是以铂族金属(Platinum Group Metal )为主的铂(Pt)、钯(Pd)、钌(Ru)、铑(Rh)、铱(Ir)、锇(Os)等为催化活性组分的载体类非均相催化剂和铂族金属无机化合物或有机金属配合物组成的各类均相催化剂。铂族金属由于其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”,具有较高的催化活性,同时还具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性,成为最重要的催化剂材料。 按催化剂的主要活性金属分类,常用的有:铂催化剂、钯催化剂和铑催化剂、钌催化剂等。贵金属催化剂由于其无可替代的催化活性和选择性,在石油、化工、医药、农药、食品、环保、能源、电子等领域中占有极其重要的地位。在石油和化学工业中的氢化还原、氧化脱氢、催化重整、氢化裂解、加氢脱硫、还原胺化、调聚、偶联、歧化、扩环、环化、羰基化、甲酰化、脱氯以及不对称合成等反应中,贵金属均是优良的催化剂。 在环保领域贵金属催化剂被广泛应用于汽车尾气净化、有机物催化燃烧、CO、NO氧化等。在新能源方面,贵金属催化剂是新型燃料电池开发中最关键的部分。 在电子、化工等领域贵金属催化剂被用于气体净化、提纯。催化技术是当今高新技术之一,也是能产生巨大经济效益和社会效益的技术。发达国家国民经济总产值的20%~30%直接来自催化剂和催化反应。化工产品生产过程中85%以上的反应都是在催化剂作用下进行的。 据分析表明,世界上70%的铑、40%的铂和50%的钯都应用于催化剂的制备。 我相信,在不久的未来贵金属催化剂在化学新领域的研究和开发中会有着越来越广泛的应用前景。

金属催化剂详细资料大全

以金属为主要活性组分的固体催化剂。主要是贵金属及铁、钴、镍等过渡元素。有单金属和多金属催化剂。

基本介绍

中文名 :金属催化剂 主要活性组分 :金属 主要 :钴、镍等过渡元素 类型 :单金属和多金属催化剂 分类,套用, 分类 非负载型和负载型金属催化剂 按催化剂的活性组分是否负载在载体上分类: 非负载型金属催化剂 指不含载体的金属催化剂,按组成又可分单金属和合金两类。通常以骨架 金属、金属丝网、金属粉末、金属颗粒、金属屑片和金属蒸发膜等形式套用。骨架金属催化剂,是将具有催化活性的金属和铝或矽制成合金,再用氢氧化钠溶液将铝或矽溶解掉,形成金属骨架。工业上最常用的骨架催化剂是骨架镍,1925年由美国的M.雷尼发明,故又称雷尼镍。骨架镍催化剂广泛套用于加氢反应中。其他骨架催化剂还有骨架钴、骨架铜和骨架铁等。典型的金属丝网催化剂为铂网(见图)和铂-铑合金网,套用在氨化氧化生产硝酸的工艺上。 金属催化剂 负载型金属催化剂 金属组分负载在载体上的催化剂,用以提高金属组分的分散度和热稳定性,使催化剂有合适的孔结构、形状和机械强度。大多数负载型金属催化剂是将金属盐类溶液浸渍在载体上,经沉淀转化或热分解后还原制得。制备负载型金属催化剂的关键之一是控制热处理和还原条件(见催化剂制造)。 单金属和多金属催化剂 按催化剂活性组分是一种或多种金属元素分类: 单金属催化剂 指只有一种金属组分的催化剂。例如1949年工业上首先套用的铂重整催化剂,活性组分为单一的金属铂负载在含氟或氯的η-氧化铝上。 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。它们比前述仅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大大提高。金属原子簇化合物的概念最早是从络合催化剂中来的,将其套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。70年代以来,根据这一概念,提出了金属原子簇活性中心的模型,用来解释一些反应的机理。在负载型和非负载型多金属催化剂中,若金属组分之间形成合金,称为合金催化剂。研究和套用较多的是二元合金催化剂,如铜-镍、铜-钯、钯-银、钯-金、铂-金、铂-铜、铂-铑等。可以通过调整合金的组成来调节催化剂的活性。某些合金催化剂的表面和体相内的组成有着明显的差异,如在镍催化剂中加入少量铜后,由于铜在表面富集,使镍催化剂原有表面构造发生变化,从而使乙烷加氢裂解活性迅速降低。合金催化剂在加氢、脱氢、氧化等方面均有套用。 套用 在选择和设计金属催化剂时,常考虑金属组分与反应物分子间应有合适的能 量适应性和空间适应性,以利于反应分子的活化。然后考虑选择合适的助催化剂和催化剂载体以及所需的制备工艺,并严格控制制备条件,以满足所需的化学组成和物理结构,包括金属晶粒大小和分布等。除贵金属外,还原态的金属催化剂均极为活泼,易于被氧化。催化剂生产厂为了贮运的方便,多以氧化物状态提供商品(见表),用户经活化处理或在使用过程中才还原成金属状态。活化的方法、条件十分重要(见催化剂使用)。有些催化剂生产厂也提供某些预还原的氨合成用的铁催化剂,以缩短用户的开工期,并保证催化剂的使用特性。 金属催化剂

VOCs 有机废气为什么选用贵金属铂钯作为催化剂,科学还是噱头?

有机废气催化燃烧催化剂,一般由铂单载或者铂钯双载做催化剂的活性组分;根据工况要求,含量从一二百克到上千克每方不等。为什么用贵金属来做催化剂活性组分,铂单载或者铂钯双载对催化性能又有什么影响呢?

                                                       为什么贵金属可以做催化剂?

催化剂中常用的贵金属有铂、钯、铑等,这些贵金属之所以能够用作催化剂,是因为表面容易 吸附 反应物,例如醇醚酯,烃烷酮等有机化合物。把贵金属做成纳米形态,其表面会产生吸附特性,吸附特性源于它们的D电子轨道未填满电子,易吸附反应物,利于形成中间“活性化合物”,从而具有很高的催化活性,同时还具有耐高温,耐腐蚀等特性,所以称为重要的催化材料。

                                                      为什么常用铂钯做催化剂?

催化燃烧催化剂的选择需要考虑 两大因素 ,一是要具有一定的活性起到催化作用,二是具有良好的热稳定性能抑制烧结,贵金属铂钯恰好满足了这两大要求(贵金属铑由于其电子轨道特殊的排布性,在去除氮氧化合物情况下有一定的还原性能,这里不做讨论)。

贵金属铂由于其D电子只差一个即排满,所以铂的化学吸附性处于不强也不弱的中间强度, 吸附性太强,吸附的反应分子不容易脱附,无法达到良好的催化效果,而吸附性太弱,则无法吸附反应分子,催化效果也不会理想 。能做催化剂的物质有很多,比如银、铁、钴、镍、钒、铬、钯、铑、金、铱、铂、锰等,但在高温催化条件下,除了钯、铑、金、铂、铱等贵金属催化剂,其他的都容易烧结导致活性点位长大而失活,温度再往高处走,铑、铱也会相继失活,失去了活性价值。因此综合许多因素,铂是处于满足各种条件平衡状态下的理想催化剂,能在很多催化领域中发挥它的价值。

                                         铂基优点这么多为什么还用铂钯双载的呢?

铂钯是催化界万能金属,铂钯双载具有 合金结构效应 (合金化的纳米颗粒表面形成优势位点有利于催化反应的进行可使铂发挥最优催化性能)在活性上比单独铂基的更有优势,尤其是针对一些复杂工况上,铂钯双载设计最初是出现在汽车三元催化上,目前普通的VOCs行业催化,选择铂基是可以满足使用要求的,但如果催化燃烧工况比较复杂,要求比较严格更加推荐使用铂钯双载催化剂或者可根据工况调整订制。


原文链接:https://211585.com/33420.html

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