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过渡金属氧化物催化剂广泛用于氧化、加氢脱氢、聚合、加合等反应

更新时间:2019-07-27 06:23点击:

  金属催化剂主要用于脱氢和加氢反应。有些金属还具有氧化和重整的催化活性。金属催化剂主要是指4、5、6周期的某些过渡金属,如铁、金、铂、钯、铑、铱等。金属催化主要决定于金属原子的电子结构,特别是没有参与金属键的d轨道电子和d空轨道与被吸附分子形成吸附键的能力。因此,金属催化剂的化学吸附能力和d轨道百分数是决定催化活性的主要因素。

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  过渡金属化合物催化剂在均相催化反应中的作用是络合催化作用;醇钠催化丁二烯聚合是通过自由基机理进行的,例如:

  正催化剂可加速反应;负催化剂或抑制剂则会与反应物反应进而降低化学反应。可提高催化剂活性的物质称为促进剂;降低催化剂活性者则称为催化毒。

  金属、特别是过渡金属及其化合物有很强的络合能力,能形成多种类型的络合物。某些分子与金属(或金属离子)络合后便易于进行某特定反应,该反应称为配位(络合)催化反应,该金属或其化合物起络合催化剂作用。过渡金属络合催化剂在溶液中作为均相催化剂方面的研究和应用较多。过渡金属络合催化作用一般都是配位(络合)催化作用,即催化剂在其空配位上络合活化反应物分子。络合催化剂一般都是金属络合物或化合物,如钯、铑、钛、钴的络合物等。

  催化剂与反应物同处于一均匀物相中的催化作用。有液相和气相均相催化。液态酸碱催化剂,可溶性过渡金属化合物催化剂和碘、一氧化氮等气态分子催化剂的催化属于这一类。均相催化剂活性中心比较均一,选择性较高,副反应较少,易于用光谱、波谱同位素示踪等方法来研究催化剂的作用,反应动力学一般不复杂。但均相催化剂有难以分离、回收和再生的缺点。

  主要是指过渡金属氧化物催化,非过渡金属氧化物催化已归入酸碱催化。过渡金属氧化物催化剂广泛用于氧化、加氢脱氢、聚合、加合等反应。实用的金属氧化物催化剂常为多组分氧化物的混合物,很多金属氧化物催化剂是半导体,其化学组成大多是非化学计量的,因此,催化剂组分很复杂。金属氧化物催化剂的导电性逸出功、金属离子的 d电子组态、氧化物中晶格氧特性、半导体电子能带、催化剂表面吸附能力等,都与催化剂的催化活性有关。

  ③寿命或稳定性:催化剂的稳定性以寿命表示。它包括热稳定性、机械稳定性和抗毒稳定性。

  在催化反应过程中,至少必须有一种反应物分子与催化剂发生了某种形式的化学作用。由于催化剂的介入,化学反应改变了进行途径,而新的反应途径需要的活化能较低,这就是催化得以提高化学反应速率的原因。

  倍。催化反应一般能降低活化能约41.82 kJ/mol,若反应在300K下进行,则反应速率可增加约1.7×10倍。

  现代化学工业的巨大成就与催化剂的使用是分不开的。约90%以上的化学工业产品是借助于催化过程来生产的。

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  ②选择性:一种催化剂只对某一类反应具有明显的加速作用,对其他反应则加速作用甚小,甚至没有加速作用。这一性能就是催化剂选择性。催化剂的选择性决定了催化作用的定向性。可通过选择不同的催化剂来控制或改变化学反应的方向。

  酶是一种生物催化剂,生物体内的所有化学变化几乎都是在酶催化下进行的,酶的催化作用称为生物催化。酶的催化

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