贵金属催化剂的失活和再生.pptxVIP

贵金属催化剂分类及应用催化原理失活原因活化方法目录应用例举2025/7/221

贵金属催化剂分类及应用它们能改变化学反应速度而本身又不参与反应最终产物。几乎所有的贵金属都要可做为催化剂，因为它们几乎都是d轨道不饱和的过滤金属元素。但是我们常用的也就钯，铂，铑，银，钌，铱等几种（铜，镍，铝较常见暂不列入其中）它们的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1，贵金属催化剂分类（按金属类别）2

贵金属催化剂分类及应用均相反应型如与配体联合使用的氯化钯，醛酸钯，氯化钌，氯化铂，氯化铑羰基钯，羰基铑等非均相反应型活性碳或三氧化二铝负载钯、钌、铑、铂等；丝网状催化剂，如铂网，银网催化剂。按形状可分为颗粒状，柱状，粉末状，蜂窝状等。本文只讨论非均相使用贵金属催化剂的活化和重新利用。1，贵金属催化剂分类（按催化反应类别）3钯碳催化剂

贵金属催化剂分类及应用42，贵金贵催化剂的工业应用铑：汽车尾气处理三元催化剂不可缺少组分，主要用于氮氧化物的还原;铑催化剂能够有效地抑制反应过程中的反应物的衍生反应，从而提高反应的效率;用于氧化甲醇生成甲酸，乙醇生成乙酸等;在有机合成中，铑催化剂可以催化烯烃和烷基化合物的反应，生成新的碳-碳键此外，铑催化剂还可以用于氢化、酰基化、环氧化钯：催化偶联剂：钯催化剂可以促进偶联反应，例如Suzuki偶联、Heck偶联、Negishi偶联，Ullmann偶联等。这些反应可以制备出具有重要生物活性的化合物，被广泛应用于制药、农药等领域还原：钯催化剂是一种重要的加氢、还原催化剂，通常用于加氢裂化、加氢脱氨、加氢脱硫、加氢脱氧等反应中。这些反应广泛应用于石油化工、制药、化学等领域。银：对氧化反应有良好的催化作用，如乙烯生产环氧乙烯。醇类的选择性氧化成醛等

贵金属催化剂分类及应用52，贵金贵催化剂的工业应用钌在石化行业中，钌催化剂主要用于加氢、脱氧、氢化、加氢裂化等反应中。例如，在炼油过程中，钌催化剂可以用于催化加氢反应，将重质石油馏分转化为轻质石油馏分；在烟气脱硝过程中，钌催化剂可以催化NOx的还原反应，减少大气污染物的排放。在化工行业中，钌催化剂主要用于合成氨、合成甲醇、合成乙烯、合成丙烯等反应中。例如，在合成氨的过程中，钌催化剂可以促进氢气和氮气的结合反应，提高氨的合成效率；在合成甲醇和乙烯的过程中，钌催化剂可以促进CO和H2的加氢反应，提高甲醇和乙烯的产率。铂氨氧化制硝酸催化剂对低碳烃催化芳构化，C5~C6?烃异构化过程采用负载铂铼的氧化铝催化剂。目的是增产芳烃和提高汽油辛烷值重油的催化重整制取轻油等加氢还原，对需要抑制脱卤的加氢反应能很好的保护芳香环上的氯不被氧化取代。

贵金属催化剂催化原理它们能改变化学反应速度而本身又不参与反应最终产物。几乎所有的贵金属都要可做为催化剂，因为它们几乎都是d轨道不饱和的过渡金属元素。贵金属催化剂的反应原理主要涉及到吸附、活化、反应和解吸四个过程。1)吸附：贵金属因其外层电子轨道的缺电子性，因此具有较强的电子吸引能力和吸附能力，能够有效地吸附反应底物分子，使底物分子吸附在催化剂表面的活性位点上。3)反应：在催化剂表面的活化物种通过原子重排、断键、重键等过程发生化学反应，形成所需的目标产物。例如，在汽车尾气处理中，贵金属催化剂可以使一氧化碳（CO）与氧气（O2）反应生成二氧化碳（CO2），有机物完全氧化成CO2和H2O。4)解吸：反应生成的目标产物从催化剂表面解吸，释放出活性位点，为新的反应物质提供吸附位点。2)活化：贵金属催化剂通过改变有机物分子的电子结构，降低反应活化能，使原本稳定的有机物分子更易于发生反应。催化剂吸附活化反应脱吸6

催化剂失活指催化剂在使用中因各种因素而失去活性的现象，贵金属催化剂失活原因一般分为：四大类7贵金属失活原因中毒，与硫、氨等物质反应中毒失活烧结、热失活、结焦微孔堵塞贵金属剥落，脱落流失，半熔等

8贵金属失活原因1，催化活性中性中毒化(1)暂时中毒(可逆中毒)毒物在活性中心上吸附或化合时,生成的键强度相对较弱可以采取适当的方法除去毒物,使催化剂活性恢复而不会影响催化剂的性质,这种中毒叫做可逆中毒或暂时中毒。大量难溶于反应溶剂的副产物或产物?(2)永久中毒(不可逆中毒)毒物与催化剂活性组份相互作用,形成很强的的化学键,难以用一般的方法将毒物除去以使催化剂活性恢复,这种中毒叫做不可逆中毒或永久中毒。(3)选择性中毒催化剂中毒之后可能失去对某一反应的催化能力,但对别的反应仍有催化活性,这种现象称为选择中毒。

9贵金属失活原因2，催剂表面被覆盖，结焦表面粘有大量反应中产生的碳化焦油大量难溶于反