第三章 各类催化剂及其催化作用_金属催化剂.pdfVIP

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