贵金属的催化能力强大并不是因为它“贵”。诸如Ag、Au、Pd、Pt等金属作为单质而言,虽然价格高昂,但其却很少应用到催化反应中。但作为催化剂和配体配位后,它们就可以很好地体现催化作用了。
它的根本上便是空d轨道的原因,可很好地形成配位键参与反应。可以说催化剂的反应活性与其参与配位的d电子所占比例呈正比。Pd催化剂是最成熟、工业应用最广泛的燃烧催化剂,目前市场上80~90%的产品均为Pd催化剂。
Pt被称为万能催化剂在催化燃烧反应中,Pt一般与Pd混合使用,制备得到Pd-Pt催化剂也具福高活性。
Au一直被人们认为是最惰性的金属,但从1994年开始Haruta等人发现Au/Fet2O3氧化具有杰出的低温氧化性能,在零下70度可以把CO氧化成CO2,Au便成为目前国际上最热门的氧化催化剂。现今已有Au在VOCs净化和乙烯氧化方面的报道,但Au催化剂活性不稳定。
颗粒为最早应用的催化剂形状,催化剂前体一般均是粉末形状,后经成型成为不同形状的颗粒。
蜂窝贵金属催化剂具有均匀分布的多孔道结构、孔径尺寸改变范围较宽(微孔,介孔,大孔)、比表面积大(>600m²/g)、储氧能力强、骨架组分具有多样性等特点。
贵金属催化剂主要由三部分组成:载体、活性组成和助催化,载体一般采用堇青石,活性组分有铂、钯,助催化剂包括的主要包括是稀土氧化,可以更好的保证催化剂的活性。
主要应用于催化燃烧处理印刷废气、喷涂废气、医药废气、石化废气等净化处理,反应原理是有机废气在较低温度下在催化剂的作用下被完全氧化和分解,达到净化气体目的。
在催化燃烧过程中,蜂窝贵金属催化剂作用是降低反应的活化能,同时使反应物分子富集在催化剂表面上以提高反应速率。借助于催化剂,有机废气可以在较低的起燃温度下无焰燃烧并且在释放大量热量,同时氧化分解成CO2和H2O。
但是,贵金属催化剂并不能处理所有的有机废气。在使用贵金属催化剂的时候除了需要考虑废气的风量和浓度外,还需要重点关注废气中的有毒物质,这里说的有毒物质指的是对催化剂有抑制作用的成分如:磷、硫、氯、卤族元素。使用不当容易导致催化剂中毒。
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