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加氢催化剂种类分析介绍

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加氢催化剂种类分析介绍

发布日期:2017-09-22 14:42 来源:http://www.bsco.cc 点击:

  为使加氢反应具有足够快的反应速率和较高的选择性,一般都必须使用催化剂。用于加氢催化剂主要是第八族过渡金属元素。这些元素对氢有较强的亲和力。最常采用的元素有Ni、Pd、Pt、Fe、Co、Rh,其次是Cu、Mo、Zn、Cr、W等。以催化剂形态分,加氢催化剂大致可分为金属催化剂、合金催化剂、金属氧化物和硫化物催化剂,以及均相配位催化剂。下面让我们详细聊接一下这些加氢催化剂。


  ①金属催化剂 金属催化剂是把Ni、Pd、Pt等金属负载于载体如A12 03、SiO2、硅藻土等惰性物质上,用以分散金属组分,提高比表面积,增加机械强度和耐热性,提高催化效率。


  金属催化剂的特点是活性高,在低温下即可进行加氢反应,几乎可以用于所有的官能团加氢;其缺点是容易中毒,如含S、N、As、P、CI等的化合物都能使金属催化剂中毒,因此对原料中的杂质要求较高。其原因是这些化合物如H2S、CO等的电子构型中有孤电子对,而过渡金属原子存在d带空位。孤电子对填满d带空位即毒物占据金属催化剂的活性中心,催化剂中毒而失活。


  ②合金催化剂 可分为骨架催化剂和熔铁催化剂2类。骨架催化剂是由Ni、Co、Fe等具有催化活性的金属与金属铝制成合金,再用碱液除去铝,制得多孔、高比表面的催化剂。常用的有骨架镍和骨架钴催化剂,它们的催化活性很高,在空气中会自燃,一般须保存在溶剂中。熔铁催化剂是由Fe-Al-K等组成的合金,制成后经破碎筛分即可使用,主要用作合成氨催化剂。


  ③金属氧化物 常用的金属氧化物催化剂有MoO3、Cr2O3、ZnO、CuO、NiO等,可单独使用也可以是混合氧化物,如ZnO-Cr2O3、Co-Mo-O、Ni-Co-Cr-O、Fe-Mn-O等。该类催化剂的活性比金属催化剂差,但抗毒性较强,所需反应温度较高。为提高其耐高温性能,常在氧化物催化剂中加入高熔点组分(如Cr2O3、MoO3)。


  ④金属硫化物 金属硫化物主要是MoS2、WS2、Co-Mo-S、Fe-Mo-S等,因其有抗毒性可用于含硫化物的加氢,即加氢精制产品用,这类催化剂活性较低,需要较高的反应温度。


  ⑤均相配位催化剂 多为贵金属Ru、Rh、Pd及Ni、Co、Fe、Cu等的络合物。其特点是催化活性高,选择性好,反应条件温和,加氢反应在常温常压下就能进行。缺点是催化剂一般溶于加氢产物中难以分离,催化剂容易流失,增加生产成本又污染了产品,特别是采用贵金属,加氢催化剂的分离和回收显得非常重要。目前已研究出将配位催化剂固定在载体上(载体可以是无机物或有机高聚物)的方法,被称为均相配位催化剂的固体化,可望克服均相配位催化剂的上述缺点。


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