贵金属催化剂 ppt课件
贵金属orr催化剂
贵金属orr催化剂英文回答：Gold is a precious metal that has been used for various purposes throughout history. One of its important applications is in catalysis, where gold nanoparticles are used as catalysts to facilitate chemical reactions. This field of research, known as gold catalysis, has gained significant attention in recent years.Gold catalysts have unique properties that make them highly effective in certain reactions. For example, gold nanoparticles can act as excellent catalysts for the oxidation of carbon monoxide (CO) to carbon dioxide (CO2) at low temperatures. This reaction is crucial in the purification of exhaust gases from automobiles and industrial processes. Gold catalysts are also used in the selective hydrogenation of unsaturated compounds, such as alkenes, to produce valuable chemicals.One of the key advantages of gold catalysts is their high selectivity. Selectivity refers to the ability of a catalyst to direct a reaction towards a specific product, while minimizing the formation of unwanted by-products. Gold nanoparticles have been found to exhibit remarkable selectivity in various reactions, such as the oxidation of alcohols and the synthesis of pharmaceutical intermediates.Gold catalysts also offer excellent stability and recyclability. Unlike many other catalysts, gold nanoparticles do not undergo significant changes in their structure or activity over multiple reaction cycles. This makes them highly attractive for industrial applications, where catalysts need to be robust and cost-effective.Furthermore, gold catalysts can operate under mild reaction conditions, which is advantageous from an energy consumption perspective. Many reactions that traditionally required harsh conditions, such as high temperatures and pressures, can be efficiently catalyzed by gold nanoparticles at ambient conditions. This not only reduces the energy input but also minimizes the environmentalimpact of the process.In addition to their technical advantages, gold catalysts have also become a subject of fascination for scientists due to their unique behavior at the nanoscale. The size and shape of gold nanoparticles can significantly influence their catalytic activity and selectivity. Researchers have been exploring various synthetic methods to control the size and shape of gold nanoparticles, aiming to optimize their catalytic performance.中文回答：贵金属催化剂是一种重要的催化剂，其应用广泛。
金属催化作用理论ppt课件.ppt
以Ni为例： Ni原子：1s22s22p63s23p64s23d84p
电子轨道没有任何相互作用
达到范德华（V.D.W）半径时，电 子轨道将要发生相互作用
RNi-Ni＜R2×VDW时，Ni原子之间将 要发生电子轨道相互作用，出现 电子轨道重叠，形成金属键。
1. 暴露表面以低表面能的晶面为主 surfaces of low surface free energy will
be more stable. The most stable surfaces are those with : • a high surface atom density • surface atoms of high coordination number
• 具体内容有：
Ⅰ、与d电子轨道有关的电子因素，即能 量因素如何影响催化剂的吸附选择性、吸附力 的强弱、催化性能等，即催化的电子论
Ⅱ、晶体结构因素（也称；几何因素）， 即（晶胞大小、晶面取向、晶粒大小、晶体表 面结构）与（吸附、催化）之间的关系，即催 化的几何论
§1、金属催化的电子论
能带理论、价键理论
1、晶胞 • 晶胞是晶体的最小重复单位，采用晶胞参数
来确定。
立方晶胞： a＝b＝c α＝β＝γ＝900
四方晶胞：a＝b≠c α＝β＝γ＝900
三斜晶胞：a≠b≠c α≠β≠γ
2、晶面 晶面：是晶体在各个方向上的截面。相同
方向的截面，不仅具有相同的二维空间结构， 而且是相互平行的，晶面间距也相等，称晶面 距。
④、 金属间化合物催化剂，如Cu3Au、 CuAu3、 Ni29Al10、 Ni15Al
• 过渡金属催化剂有二大特点： Ⅰ、在反应气氛如H2、O2气下，过渡金
贵金属催化剂 烷烃脱氢催化剂
贵金属催化剂烷烃脱氢催化剂
贵金属催化剂是一类以贵金属（如铂、钯、铑等）为活性组分
的催化剂，常用于烷烃脱氢反应中。
烷烃脱氢是一种重要的化学反应，通过贵金属催化剂可以将烷烃（如甲烷、乙烷等）转化为烯烃（如乙烯、丙烯等）。
贵金属催化剂在烷烃脱氢反应中发挥着关键作用。
贵金属（如铂）具有良好的催化活性和选择性，能够促进烷烃分子内部的氢原
子脱除，形成烯烃。
此外，贵金属催化剂还能够抑制副反应的发生，提高反应的选择性，从而提高了烯烃的产率。
除了活性组分外，贵金属催化剂还包括载体和助剂。
载体可以
提高催化剂的稳定性和分散性，助剂则可以调节催化剂的表面性质，影响反应过程中的吸附和解吸附过程，从而影响催化性能。
在工业上，烷烃脱氢催化剂的研究和应用具有重要意义。
烯烃
是许多化工产品的重要原料，而烷烃脱氢反应是烯烃的主要生产途
径之一。
因此，贵金属催化剂在烷烃脱氢反应中的应用对于化工工
业具有重要的经济意义。
总的来说，贵金属催化剂在烷烃脱氢反应中发挥着重要作用，通过提高反应的选择性和产率，为烯烃的生产提供了重要的技术支持。
同时，对贵金属催化剂的研究和开发也具有重要的科学意义和工业应用前景。
贵金属催化剂ppt课件
五．贵金属催化剂的组成
(1) 均相催化剂 均相催化剂的组成较单纯，通常为某种化合
物。
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(2)多相催化
多相催化用负载型催化剂的组成较复杂， 通常由活性金属组分、助催化剂及载体组成。 助催化剂是添加到催化剂中的少量物质，它本 身无活性或活性很小，但能改善催化剂的性能。 载体是催化剂活性组分的分散剂或支持物。载 体的主要作用是增加催化剂的有效表面，提供 合适的孔结构，保证足够的机械强度和热稳定 性。常用的催化剂载体有Al2O3、SiO2，多孔 陶瓷、活性炭等。不同类型的催化剂有不同的 制备方法。
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一． 贵金属催化剂的简史
1831年英国菲利普斯(philips)提出以铂为催化剂的接 触法制造硫酸．
1913年，铂网催化剂用于氨氧化制硝酸； 1937年,Ag／Al2O3催化剂用于乙烯氧化制环氧乙烷； 1949年，Pt／Al2O3催化剂用于石油重整生产高品质
汽油； 1959年，PdCl2-CuCl2催化剂用于乙烯氧化制乙醛； 到本世纪60年代末，又出现了甲醇低压羰基合成醋酸
用铑络合物催化剂。 从1974年起，汽车排气净化用贵金属催化剂(以铂为主，
辅以钯、铑)大量推广应用．
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二．贵金属催化剂主要性能指标
(1)活性----衡量催化剂效能大小的标准。 (2)选择性----指催化剂作用的专一性 ． (3)稳定性-----指催化剂在使用过程中保
持其活性及选择性不变的能力．
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六．贵金属催化剂制备方法
(1)均相催化 均相催化用催化剂的制备主要是用化
学法获得所需化合物及有机络合物。
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(2)多相催化 多相催化用无载体催化剂(如Pt-Rh网)
的制备是先用火法熔炼制成合金，然后 经拉丝、织网而成。
纳米贵金属催化剂的制备及其在催化加氢中的应用课件
离子交换－还原法制得的贵金属催化剂粒子特征
样品
还原态 氧化态
Pd-Au
Pt-Au
Au Pd Pt 80/20 60/40 80/20 60/40
3.4 1.9 1.6 2.6 2.7 2.9 3.3
3.9 1.8 1.6 2.6 2.7 3.2 2.5
还原态指还原后未经任何热处理，氧化态指样品还原后于573K的O2 中处理一定时间
3 nm: Only 1,300 atoms per particle
纳米粒子尺寸的严格控制： 精确调控催化剂的活性、选择性；
节省制备成本
负载型纳米贵金属催化剂的制备
(i) 离子交换-还原法 —— 分子筛是一类性能优越的金属催化剂载体，
将贵金属离子通过离子交换引入分子筛表面或孔笼表面，经过还原处理即 可转化为负载型纳米贵金属催化剂。
二烯烃、炔烃选择加氢制单烯烃 乙烯选择氧化制环氧乙烷， 甲烷氨氧化制氢氰 酸甲醇选择氧化制甲醛，芳烃烷基化 CO低温氧化 烃类选择性氧化 F-T合成反应 烃类的燃烧
烯烃、芳烃、醛、酮、不饱和硝基物、硝基芳烃的选择性加氢 环烯烃、环烷烃脱氢反应、植物油加氢精制、甲醇合成、烃类氧化 烯烃、二烯烃、炔烃选择加氢 醛、酮、萘的加氢 环烷烃、环烯烃、 环烷醇、环烷酮、烷烃的脱氢 烃类深度氧化与燃烧；尾气催化净化， Nox 催化还原、 SO2催化氧化 石油催化重整，醛、酮脱羰基化 烯烃选择性加氢、 F-T合成反应、烃类羰基化反应；汽车尾气催化净化， 加氢甲酰化反应，烃类重整反应
(iv)纳米粒子直接胶化法—— 将预先制备的一定粒度的贵金属(如Au)纳
米粒子钝化(用有机分子如烷基硫醇或吡咯烷基硫醇)保护后，直接投入载体的前 驱体溶液中，然后进行胶化或沉淀，经过洗涤，干燥和焙烧，制备成芯－壳型纳米 粒子催化剂。这种纳米贵金属催化剂具有多孔性，纳米金属粒子分散均匀，粒度可 控制性强，制备方便。
贵金属催化剂简介演示
02
贵金属催化剂的特性和优势
贵金属催化剂的定义和组成
01
定义
贵金属催化剂是一种以贵金属（如铂、钯、铑等 ）为主要活性组分的催化剂。
02
组成
通常贵金属催化剂由贵金属元素与一种或多种载 体材料（如氧化铝、碳黑、分子筛等）组成。
贵金属催化剂的特性
01 高活性
贵金属催化剂具有极高的催化活性，能够加速许 多重要化学反应的速度。
03 溶胶凝胶法
将贵金属前驱体溶于溶胶中，经过凝胶化、干燥 、还原等步骤得到贵金属催化剂。此方法可制备 具有特定孔结构和比表面积的催化剂。
贵金属催化剂的表征技术
X射线衍射（XRD）
扫描电子显微镜（SEM）
通过X射线衍射图谱分析催化剂的晶体结构 和晶粒尺寸。
观察催化剂的表面形貌和粒径分布。
透射电子显微镜（TEM）
03
烃类裂解
贵金属催化剂如铂、钯等 ，在烃类裂解过程中具有 高催化活性，能够提高裂 解选择性和产物收率。
燃油加氢
贵金属催化剂在燃油加氢 过程中，能够降低硫含量 、改善燃油品质，提高发 动机性能。
烯烃合成
通过贵金属催化剂的作用 ，能够实现烯烃的高效合 成，满足石化工业对原料 的需求。
贵金属催化剂在环保领域的应用
粒径效应
贵金属催化剂的粒径大小对催化性能有显著影响。一般来说，粒径越小，催化剂的比表面 积越大，活性位点暴露越多，催化性能越好。然而，粒径过小可能导致团聚现象，反而降 低催化性能。因此，需要选择合适的粒径以实现最佳催化效果。
贵金属催化剂的应用案例和
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研究进展
贵金属催化剂在石油化工中的应用
01
02
作用
催化剂能够降低反应的能量障碍，使得反应在更低的能 量下即可进行，从而加速反应速率。同时，由于催化剂 本身不被消耗，因此只需少量催化剂即可对反应产生显 著影响。
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(2)按载体的形状，负载型催化剂又可分 为微粒状、球状、柱状及蜂窝状。
(3)按催化剂的主要活性金属分类，常用 的有：银催化剂、铂催化剂、钯催化剂 和铑催化剂。
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四．贵金属催化剂的应用
贵金属催化剂以其优良的活性、选择性 及稳定性而倍受重视，广泛用于加氢、 脱氢、氧化、还原、异构化、芳构化、 裂化、合成等反应，在化工、石油精制、 石油化学、医药、环保及新能源等领域 起着非常重要的作用 ．
这是因为它们的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。
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一． 贵金属催化剂的简史
1831年英国菲利普斯(philips)提出以铂为催化剂的接 触法制造硫酸．
1913年，铂网催化剂用于氨氧化制硝酸； 1937年,Ag／Al2O3催化剂用于乙烯氧化制环氧乙烷； 1949年，Pt／Al2O3催化剂用于石油重整生产高品质
汽油； 1959年，PdCl2-CuCl2催化剂用于乙烯氧化制乙醛； 到本世纪60年代末，又出现了甲醇低压羰基合成醋酸
用铑络合物催化剂。 从1974年起，汽车排气净化用贵金属催化剂(以铂为主，
辅以钯、铑)大量推广应用．
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二．贵金属催化剂主要性能指标
(1)活性----衡量催化剂效能大小的标准。
(2)选择性----指催化剂作用的专一性 ．
(3)稳定性-----指催化剂在使用过程中保 持其活性及选择性不变的能力．
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三．贵金属催化剂分类
(1)按催化反应类别，贵金属催化剂可分为均相 催化用和多相催化用两大类。 均相催化用催化剂通常为可溶性化合物(盐 或络合物)，如氯化钯、氯化铑、醋酸钯、羰 基铑、三苯膦羰基铑等。多相催化用催化剂为 不溶性固体物，其主要形态为金属丝网态和多 孔无机载体负载金属态。金属丝网催化剂(如 铂网、银网)的应用范围及用量有限。绝大多 数多相催化剂为载体负载贵金属型，如Pt／ A12O3、Pd／C、Ag／Al2O3、Rh／SiO2、 Pt-Pd／Al2O3、Pt-Rh／Al2O3等。在全部催 化反应过程中，多相催化反应占80％～90％。
贵金属催化剂
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什么是贵金属催化剂?
贵金属催化剂(precious metal catalyst) 一种能改变化学反应速度而本身又不参 与反应的贵金属材料。
几乎所有的贵金属都可用作催化剂，但 常用的是铂、钯、铑、银、钌等，其中 尤以铂、铑应用最广。
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贵金属作为催化剂的机理
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五．贵金属催化剂的组成
(1) 均相催化剂 均相催化剂的组成较单纯，通常为某种化合物。ppt课件 Nhomakorabea10
(2)多相催化
多相催化用负载型催化剂的组成较复杂， 通常由活性金属组分、助催化剂及载体组成。 助催化剂是添加到催化剂中的少量物质，它本 身无活性或活性很小，但能改善催化剂的性能。 载体是催化剂活性组分的分散剂或支持物。载 体的主要作用是增加催化剂的有效表面，提供 合适的孔结构，保证足够的机械强度和热稳定 性。常用的催化剂载体有Al2O3、SiO2，多孔 陶瓷、活性炭等。不同类型的催化剂有不同的 制备方法。
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六．贵金属催化剂制备方法
(1)均相催化
均相催化用催化剂的制备主要是用化 学法获得所需化合物及有机络合物。
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(2)多相催化
多相催化用无载体催化剂(如Pt-Rh网) 的制备是先用火法熔炼制成合金，然后 经拉丝、织网而成。
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(3)载体催化剂
载体催化剂的制备较为复杂，一般 是将载体原料经配料、成形、烧成等工 艺过程加工成一定形状(如球状、柱状、 蜂窝状)，然后用浸渍法加载贵金属活性 组分及助催化剂，最后经还原焙烧而成。