核壳贵金属催化剂的组成(三)：铂基四元及其它类型催化剂
催化氢化反应中常见的贵金属催化剂
谢谢！
2012.03.14
（1）随着颗粒的粒径减小，拐角、边缘和表面的原子数增多，
金属颗粒的配位数随之降低。
（2）量子尺寸效应是指当颗粒尺寸下降到一定值时，费米能级附
近的电子能级将由准连续态分裂为离散能级，颗粒存在不连续的最高 被占据的分子轨道能级，能隙变宽，此时处于离散能级中的电子的波 动性可使纳米颗粒具有较突出的光学非线性、特异催化活性等性质。
Myoung-ki Min 等人研究了颗粒尺寸以及不同合金对铂(2~14nm)催化 剂的影响，发现颗粒尺寸越大，比表面积越小，而铂以及铂合金催化剂会随 着表面积的减小其比活性越高。 如图1 Weijiang Zhou等人对钯（2~9 nm）催化剂在电氧化蚁酸反应中的尺寸 效应，他们发现尺寸为5~7 nm的钯粒子在蚁酸电氧化反应中表现出最好的表 面电气化学催化活性. 如图2
3.1.1 硫化贵金属催化剂的制备
国内外目前对硫化Pt族金属催化剂研究较多的是Pt和Pd，Pt(S)和 Pd(S) 催化剂的制备方法分为H2S、Na2S等无机硫化剂硫化和DMSO(二甲基 亚砜)等有机硫化剂硫化。
（1）无机硫化剂硫化
1) 将活性炭与H2PtCl4水溶液一起配制成浆液。 2）在(50—100)℃加入碱性溶液，将H2PtCl4有效水解并以氧化铂的 形式沉积于活性炭上。 3）加入还原剂将沉积在活性炭上的氧化铂还原，将还原后的Pt／C催 化剂与水按质量比1 ：3—1 ：20配制成浆液。 4）将H2S气体通入浆液进行硫化，硫化温度为室温一50℃，硫化时 间15min，通入H2S的量应超出将Pt完全转化成PtS2的理论所需 量，最好超出100％；硫化剂也可以选择其他种类，如Na2S、K2S、 (NH4)2S和NaHS等。
催化氢化反应中常见的贵金属催化剂
suzuki反应常用催化剂
suzuki反应常用催化剂那咱就开始聊聊Suzuki反应常用的催化剂吧。
一、钯催化剂。
钯催化剂在Suzuki反应里那可是相当的重要啊，就像一场演出里的大明星一样。
最常见的就是四(三苯基膦)钯，这玩意儿可神奇了呢。
它的结构里有那些三苯基膦配体围着钯原子，就像一群小跟班围着老大似的。
这种结构让它在反应里能够很好地促进底物之间的反应。
比如说，在一些有机合成中，要把芳基卤化物和硼酸或者硼酸酯连接起来的时候，它就会大显身手。
它就像一个超级红娘，把本来很难凑到一起的两个分子牵到一块儿，然后让它们发生反应，最后生成新的化合物。
还有醋酸钯，这个也很厉害哦。
它相对来说比较稳定，而且在很多反应体系里都能很好地工作。
它就像是一个稳重的老工匠，虽然看起来没那么花哨，但是做起活来那是相当的靠谱。
在一些需要温和反应条件的Suzuki反应中，醋酸钯就会被优先选出来，默默地完成它的使命，把反应顺利地推动下去。
二、镍催化剂。
镍催化剂在Suzuki反应里也是有自己的一席之地的。
镍催化剂相对钯催化剂来说呢，有时候就像是一个性价比超高的替代品。
虽然它可能没有钯催化剂那么出名，但是它也有自己的优势。
比如说，在一些大规模的工业合成中，如果钯太贵了，镍催化剂就可以登场啦。
它也能够促进类似的反应，把那些芳基和硼酸类的物质连接起来。
不过呢，镍催化剂有时候也会有点小脾气，它对反应条件可能会更挑剔一点，就像一个有点小个性的艺术家。
它可能需要特定的配体来配合它，才能发挥出最佳的效果。
三、其他催化剂。
除了钯和镍催化剂之外呢，其实还有一些其他的催化剂也被研究用于Suzuki反应。
比如说铜催化剂，虽然它在这个反应里不像钯和镍那么常用，但是在一些特殊的体系里，它也能发挥一些独特的作用。
它就像是一个奇兵，在大家都觉得只有那几个常用的催化剂能行的时候，它突然冒出来解决一些特定的问题。
不过铜催化剂在Suzuki反应中的研究还没有像钯和镍那么深入，还需要更多的科学家去探索它的潜力呢。
核壳贵金属催化剂合成(三)：置换法
核壳贵金属催化剂合成(三)：置换法2016-08-20 13:09来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部金钯核壳纳米棒合成路线图置换法是指在含有氧化性较强的金属盐溶液中，金属离子(如铂、金配离子)与还原性强的金属(如铁、银)纳米粒子的表面原子发生置换反应，从而形成包覆层的方法。
曾建皇等采用Ag作为中间还原剂合成了Au@Pt/C电催化剂，首先用柠檬酸钠作稳定剂、NaBH4为还原剂分别还原AgNO3和K2PtCl4得到Ag@Pt核壳纳米粒子，然后在HAuCl4溶液中，通过置换反应将Ag核转化为Au核后负载于碳载体上形成Au@Pt/C电催化剂；作者发现该催化剂在甲醇氧化过程中表现出较高的电催化活性和抗中毒能力，XPS结果表明Au@Pt/C 催化剂中核与壳之间存在电子转移，从而增加了Pt表面的氧化物种，提高了催化剂的抗中毒能力。
Yang等通过PtCl42-与预先制备的PdFe合金粒子发生置换得到了抗甲醇氧化的氧还原PdFe@PdPt/C电催化剂。
PtCl62-与Ag置换则可得到Au@PtAg纳米颗粒。
Grzegorz等则是采用Ag纳米棒(纵横比<20)/线(纵横比>20) (记作AgNRs/NWs)为中间体，分别通过与K2PdCl4和K2PtCl4的置换反应制备了Au@Pd和Au@Pt核壳结构纳米棒/线。
Schimizu等采用新颖的方法直接利用未纯化的单壁碳纳米管(SWNT)本身含有的Fe与K2PtCl4发生置换反应得到Fe@ Pt/SWNT电催化剂，分析显示通过这种方式制备的催化剂与商用催化剂相比，铂利用率显著提高(其比表面积达150 m2/g Pt)，氧还原反应的质量比活性提高4倍，此外，Fe@ Pt/SWNT也表现出良好的抗中毒能力。
Wei等通过欠电位沉积方法将Cu沉积在多孔碳电极(PCE)表面，然后采用H2PtCl6置换Cu得到Cu@ Pt纳米颗粒。
置换法具有过程简单、反应速度快、成本低廉等优点，是一种理想的制备核壳结构双金属材料的方法，但是该法制备双金属材料的种类比较少，一般仅局限于强氧化性金属包覆强还原性金属。
纳米贵金属催化剂（钯,铂,钌,铑等）在催化行业的应用
纳米贵金属催化剂（钯,铂,钌,铑等）在催化行业的应用随着全球新能源的不断开发和新材料的快速研发，催化科学已然成为一门涉及多个领域的综合学科。
目前，催化剂已经在能源开发，石油化工，材料科学，有机合成，物理化学等领域中发挥着重要的作用，而在当代社会中的最基本，最大支柱产业之一的石油化工领域中更是起着推动发展的作用。
纳米催化剂由于具有极高的催化活性使其已经展现出独特的魅力。
贵金属纳米粒子包括：金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)、铱(Ir)、钌(Ru)、铑(Rh)，其中，除金和银之外的5种元素被成为是铂族元素。
贵金属的共同的特点是瑰丽的色彩、优异的物理化学性质、稀缺的资源价值。
因此常被用于首饰制造、催化剂材料、特殊功能材料等。
随着贵金属应用研究的的不断深入，其用途必将越来越广泛。
鉴于贵金属纳米粒子独特的物理化学性质，其工业应用正逐步扩大到石油、玻璃、电子电气、航空航天等越来越多的领域，使其成为名符其实的“现代工业维他命”。
由于贵金属对国防工业和国民经济发展的重要作用，又被称为“第一高技术金属”。
钯纳米催化剂广泛用于石油化工、汽车尾气处理、燃料电池等领域。
钯在地壳中含量稀少，因此价格昂贵，我国的钯、铂金属资源更加稀缺，主要分布在云南、甘肃两省。
如何提高贵金属钯、铂催化剂的活性、选择性以及稳定性对于我国稀有资源的高效利用和国民经济的发展具有重要的意义。
纳米尺寸的钯粒子主要用于汽车尾气处理。
汽车尾气所含的污染物包括一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物等，这些气体可引发酸雨、破坏臭氧层以及造成烟雾。
尾气排出前会通过触媒转换器，经由Pt-Rh-Pd组成的三元催化剂，转化为对环境低害的二氧化碳、氮气、水蒸气，转化率高达90%。
钯纳米催化剂在石油炼制工业中也有重要应用。
在原油精制过程中钯催化剂用于石油的加氢裂化过程。
纳米铂除了众所周知的在汽车催化剂、首饰、化学、电子和玻璃工业中的应用外，铂还广泛用于其他领域。
贵金属催化剂合成方法
贵金属催化剂合成方法随着全球化的发展，环境污染越来越严重，因此对于能够提高催化剂效果的研究也越来越重要。
贵金属催化剂是一类被广泛应用的催化剂，因为它具有较高的活性和选择性，因此在各种化学反应中得到了广泛的应用。
本文将介绍几种贵金属催化剂的合成方法和特征。
铂催化剂是一种非常重要的贵金属催化剂，常用于氧化还原反应、水解反应和加氢反应等。
其中，铂纳米颗粒被广泛应用，因为它相比于铂晶体，具有更高的表面活性，更好的催化效果。
合成铂纳米颗粒催化剂的方法主要有：1. 化学还原法：通过还原剂还原铂离子，制备纳米铂颗粒。
在溶剂中加入还原剂和铂盐，控制温度和pH值，就能制备出纳米铂颗粒。
2. 模板法：通过制备具有孔洞结构的高分子或无机材料，使铂盐在孔洞中沉积而形成纳米铂催化剂。
可以根据需要制备具有不同孔径和表面结构的材料，再通过控制沉积过程中的条件来制备不同性质的纳米铂催化剂。
3. 水相合成法：使用含有还原剂和表面活性剂的水溶液，通过还原过程制备纳米铂颗粒。
该方法具有操作简单、成本低等优点，是一种具有发展前景的合成方法。
与铂催化剂类似，钯纳米颗粒催化剂也具有较高的催化活性和选择性，广泛用于催化反应中。
钯催化剂的合成方法主要有：1. 化学还原法：使用还原剂和钯盐在碱性条件下反应，制备纳米钯颗粒。
该方法具有操作简单、成本低等优点，但还原剂对环境的影响较大，需要进行进一步改良。
2. 共沉淀法：将钯盐与沉淀剂在水中混合，通过控制pH值和温度的变化，从溶液中沉淀出钯盐。
该方法制备的钯催化剂颗粒均匀，但需要较长的沉淀时间。
1. 化学还原法：将金盐还原生成金纳米颗粒。
该方法操作简单、成本低，因此被应用于大规模生产中。
2. 溶胶-凝胶法：通过控制溶胶和凝胶的反应条件，使金离子在溶胶中形成金纳米颗粒，再利用凝胶将其固定。
该方法制备的金催化剂比化学还原法制备的催化剂具有更好的稳定性。
3. 其他方法：纳米微球法、微波合成法、绿色合成法等。
各类催化剂的组成、结构及其催化作用规律与催化机理
在学习了多相催化动力学的基础上，本章重点介绍各类催化剂的组成、结构及其催化作用规律与催化机理。
主要包括五大类催化剂：固体酸碱催化剂，分子筛催化剂，金属催化剂，金属氧化物和金属硫化物催化剂，以及络合催化剂。
重点掌握各类催化剂的基础知识、基本概念，典型代表、工业应用及最新进展。
6.1 酸碱催化剂石油炼制和石油化工是催化剂最大的应用领域，在国民经济中占有重要地位。
在石油炼制和石油化工中，酸催化剂占有重要的地位。
烃类的催化裂化，芳烃和烯烃的烷基化，烯烃和二烯烃的齐聚、共聚和高聚，烯烃的水合制醇和醇的催化脱水等反应，都是在酸催化剂的作用下进行的。
工业上用的酸催化剂，多数是固体。
20世纪60年代以来，又发现一些新型的固体酸催化剂，其中最有影响的是分子筛型催化剂，其次是硫酸盐型酸性催化剂。
1. 固体酸碱的定义和分类固体酸：一般认为是能够化学吸附碱的固体，也可以了解为能够使碱性指示剂在其上面改变颜色的固体。
固体酸又分为布朗斯特（Brφnsted）酸和路易斯（Lewis）酸。
前者简称为B 酸，后者简称为L酸。
B酸B碱的定义为：能够给出质子的都是酸，能够接受质子的都是碱，所以B酸B碱又叫质子酸碱。
L酸L碱的定义为：能够接受电子对的都是酸，能够给出电子对的都是碱，所以L酸L碱又叫非质子酸碱。
2. 固体酸碱的强度和酸碱量B酸强度，是指给出质子的能力；L酸强度是指接受电子对的能力。
酸强度通常用Hammeett 函数H0表示，定义如下：若一固体酸表面能够吸附一未解离的碱，并且将它转变为相应的共轭酸，且转变是借助于质子自固体酸表面传递于吸附碱，即：式中[B]a和[BH+]a分别为未解的碱（碱指示剂）和共轭酸的浓度。
pKa是共轭酸BH+解离平衡常数的负对数，类似pH。
若转变是借助于吸附碱的电子对移向固体酸表面，即式中[A:B]是吸附碱B与电子对受体A形成的络合物AB的浓度。
H0越小酸度越强。
酸量：固体表面上的酸量，通常表示为单位重量或单位表面积上酸位的毫摩尔数，即m mol/wt或m mol/m2。
染料合成催化剂
染料合成催化剂染料合成催化剂是在染料制备过程中使用的一种化学物质，它能够加速化学反应的速率，使原料更快地转化为目标染料分子。
催化剂通过降低反应的活化能来实现这一作用，而不被反应本身消耗。
在染料工业中，催化剂的应用对于提高合成效率、降低成本、减少环境污染和提升产品质量具有重要意义。
染料合成涉及到多种化学反应，包括偶联反应、还原反应、氧化反应、重氮化反应等。
在这些反应中，催化剂可以是无机物质，如金属盐、酸或碱；也可以是有机物质，如有机金属络合物、酶等。
以下是一些常见的染料合成催化剂及其应用：1. 金属催化剂：贵金属如钯（Pd）、铂（Pt）、铑（Rh）等的络合物常用于催化偶联反应，如Suzuki反应、Heck反应等，这些反应是构建复杂芳香结构的关键步骤。
非贵金属催化剂如铁（Fe）、铜（Cu）等也在染料合成中有所应用。
2. 酸催化剂：硫酸（H2SO4）、盐酸（HCl）、醋酸（CH3COOH）等无机酸或有机酸可以催化某些染料的合成反应，如重氮化反应中常用盐酸作为催化剂。
3. 碱催化剂：氢氧化钠（NaOH）、碳酸钠（Na2CO3）等碱性物质可用于催化某些缩合反应，如合成靛蓝类染料时就需要碱性催化剂。
4. 生物催化剂：酶作为一种高效的生物催化剂，可以在温和的条件下催化特定的化学反应。
例如，过氧化物酶可以用于合成某些类型的染料。
5. 有机金属催化剂：有机金属化合物如有机锡、有机锌等也可以作为染料合成的催化剂，特别是在形成某些特殊化学键时表现出独特的催化活性。
在选择催化剂时，需要考虑反应的类型、所需的选择性、成本、环境影响以及催化剂的回收和再利用等因素。
理想的催化剂应具有高活性、高选择性、稳定性好、易于分离和可重复使用的特点。
随着绿色化学的发展，环境友好型催化剂的研发和应用越来越受到重视。
核壳贵金属催化剂的组成(一)：铂基二元催化剂
核壳贵金属催化剂的组成(一)：铂基二元催化剂2016-08-20 13:19来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部铂金二元催化剂最简单的核壳结构电催化剂体系是二元金属核壳结构。
过去几年，研究者们在铂基二元催化剂方面做了大量的研究工作，发现核壳结构电催化剂较之于Pt/C催化剂有更高的催化活性。
Au@Pt核壳结构体系研究较多，与Pt相比，Au价格低且波动不大，并且具有优异的催化CO氧化的选择性，以Au粒子为基础的Au@Pt核壳结构有望在提高Pt利用率的同时利用Au、Pt的协同作用进一步提高复合纳米粒子的电催化性能。
Kristian等通过连续还原方法制备了壳层厚度可控的Au@Pt/C催化剂，Pt/Au摩尔比为1的Au@Pt/C的Au核粒径为4.8 nm，Pt层厚度约为0.6 nm，通过TEM、UV-vis、CV显示Au完全被Pt层覆盖，同传统的Pt/C催化剂相比，对甲醇氧化具有更高的比表面活性。
Ma等通过两步胶体法成功合成了Au@Pt/C(Pt：Au=3：2，Pt+Au=4wt%)核壳结构纳米材料，表征结果显示Pt的利用率显著提高，对氧还原表现了高的催化活性，在电化学测试和单电池测试中总金属的比质量活性分别是商业用Pt/C催化剂的3.1-4.9倍和4.1倍。
Guo等采用两步胶体法合成了中空的Au@Pt核壳结构电催化剂，相比于传统的Pt催化剂，Au@Pt核壳结构电催化剂对于甲醇氧化和氧气还原反应均表现出了更高的催化活性，作者认为由不规则的一维纳米结构组成的Pt壳覆盖在Au空心球表面所形成的特殊形状构造增加了催化剂的孔隙率，从而有效提高了Pt的利用率。
Ni在碱性电解质中具有较好的稳定性，可制备用于碱性燃料电池的核壳结构电催化剂。
Fu等在乙二醇胶体中制备了Ni@Pt电催化剂，研究了不同原子比(Pt/Ni=1/10、2/10、5/10、10/10、20/10)时在碱性介质中对甲醇氧化的催化活性，所有的核壳结构催化剂均显示比纯铂催化剂更优异的Pt利用率和对含碳物种的抗毒化能力。
杨浦区常用贵金属均相催化剂概述
杨浦区常用贵金属均相催化剂概述一、介绍贵金属均相催化剂被广泛应用于化学工业领域，包括有机合成、环境保护、能源转换等方面。
杨浦区作为中国重要的城市之一，其常用的贵金属均相催化剂也具有重要的研究和应用价值。
二、常用的贵金属均相催化剂1. 钯(Pd)催化剂钯催化剂在有机合成中具有广泛应用，常用于还原、氢化、羰基化和交叉偶联反应等。
钯催化剂的优点是反应速度快、活性高、选择性好，并且对空气和水稳定。
常见的Pd催化剂有： - Palladium on Carbon (Pd/C) - Palladium Chloride (PdCl2) - Palladium Acetate (Pd(OAc)2) - Palladium Black (Pd/C)等。
2. 铑(Rh)催化剂铑催化剂在有机合成中也具有广泛的应用。
它可以催化羰基化、羰基还原、胺化反应等。
铑催化剂具有活性高、选择性好、催化剂寿命长等优点。
常见的Rh催化剂有： - Rhodium Chloride (RhCl3) - Rhodium Acetate(Rh(OAc)3) - Rhodium on Carbon (Rh/C) - Rhodium Complexes等。
3. 钌(Ru)催化剂钌催化剂被广泛应用于氢化、选择性加氢、羰基化、酯化和烯烃环化等反应。
钌催化剂具有活性高、选择性好、催化剂寿命长等特点。
常见的Ru催化剂有： - Ruthenium on Carbon (Ru/C) - Ruthenium Chloride (RuCl3) - Ruthenium Complexes等。
4. 铂(Pt)催化剂铂催化剂在有机合成中用于氧化、加氢、异构化和歧化反应等。
铂催化剂具有较高的活性和选择性，而且不易中毒。
常见的Pt催化剂有： - Platinum on Carbon (Pt/C) - Platinum Chloride (PtCl4) - Platinum Complexes等。
核壳贵金属催化剂合成(一)：胶体法
核壳贵金属催化剂合成(一)：胶体法
2016-08-19 13:32来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部
胶体法
胶体法是目前应用比较广泛的一种制备核壳结构催化剂的方法。
其主要制备过程如下：首先在液相中制备出非铂金属胶体粒子，然后以其为成核中心和生长中心，在粒子表面沉积外壳层物质(如铂)，通过控制合成条件可制得组成和结构可控的核壳结构纳米双金属粒子。
Alayoulu等以Ru(acac)3为前驱体在乙二醇中制备了Ru纳米粒子，再还原PtCl2制备了粒径为4 nm的Ru@ Pt纳米粒子。
Alayoulu等还使用类似方法连续还原制备了一系列的Rh@ Pt 纳米粒子。
Gao等采用NH2OH为还原剂将铂沉积在金溶胶粒子表面上，从而制备了Au@ Pt核壳结构粒子，他们发现Pt在Au核上的沉积受动力学过程控制，壳层生长速率直接受前驱体浓度的控制，为控制壳层厚度提供指导。
廖世军等采用高压有机溶胶法在乙二醇中合成制备了一系列不同组成的纳米核壳结构Pt@M电催化剂。
总体来说，采用胶体法制备核壳结构电催化剂具有如下优点：实验装置简单，制备的纳米粒子粒径小且可调控，颗粒分散性较好，纳米粒子组成可控制，制备条件温和；但反应后如何有效地去除稳定剂和减少过滤洗涤中贵金属的流失是该方法面临的一个主要问题。
铂钴催化剂
铂钴催化剂铂钴催化剂（Platinum-Cobalt Catalyst）引言：铂钴催化剂是一种常用于化学反应中的重要催化剂。
它具有高效、稳定和可重复使用等特点，在许多领域都有广泛的应用。
本文将介绍铂钴催化剂的基本原理、制备方法以及在不同领域的应用。
一、铂钴催化剂的基本原理铂钴催化剂是由铂和钴两种金属组成的合金催化剂。
铂具有优异的催化活性和稳定性，而钴具有良好的磁性和电导性。
通过将这两种金属进行合金化，可以获得具有更好催化性能的铂钴催化剂。
铂钴催化剂的催化作用主要是通过金属表面的吸附和解离来实现的。
当底物分子吸附到铂钴催化剂的表面时，其键能会发生变化，从而促进反应的进行。
铂钴催化剂还可以通过调节反应的活化能，提高反应速率和选择性。
常用的制备铂钴催化剂的方法有多种，包括化学共沉积法、溶胶-凝胶法、物理混合法等。
其中，化学共沉积法是制备铂钴催化剂的主要方法之一。
化学共沉积法是将铂离子和钴离子以适当的摩尔比例加入到溶液中，通过调节pH值和温度等条件，使两种金属离子同时沉积在载体上。
经过一系列的洗涤和干燥步骤后，就可以得到铂钴催化剂。
三、铂钴催化剂的应用领域1. 能源领域：铂钴催化剂在燃料电池中起到重要的作用。
它可以作为阳极和阴极的催化剂，提高燃料电池的效率和稳定性。
此外，铂钴催化剂还可以用于水分解和CO2还原等反应，有望应用于可再生能源的开发和利用。
2. 化学工业：铂钴催化剂在化学合成中也有广泛的应用。
例如，在有机合成中，铂钴催化剂可以催化醇的氧化、烯烃的氢化和羰基化合物的加氢等反应。
此外，铂钴催化剂还可以用于有机废水处理和环境污染物的降解等领域。
3. 生物医药：铂钴催化剂在生物医药领域也有重要应用。
例如，铂钴催化剂可以用于制备药物、催化蛋白质结构的研究以及生物传感器的制备等。
此外，铂钴催化剂还可以用于抗癌药物的制备和肿瘤治疗等方面。
四、结语铂钴催化剂作为一种重要的催化剂，在能源、化学工业和生物医药等领域都有广泛的应用。
核壳贵金属催化剂的组成(二)：铂基三元催化剂
核壳贵金属催化剂的组成(二)：铂基三元催化剂2016-08-20 13:24来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部PdPt@PtC试样的透射电镜图像二元或多元金属合金型电催化剂所表现出来的较好的催化活性，启发研究者将金属合金应用于核壳结构催化剂，使用合金作核或壳层，不仅可以进一步减少贵金属的用量，节约催化剂成本，还可以进一步提高催化剂的活性。
核壳型M@PtRu作为阳极催化剂具有如下优点：一方面Ru存在形成的氧化物种Ru-OH 使CO易于从Pt表面氧化脱附，增强催化剂的抗CO中毒性能，同时核与壳间的特殊效应可进一步提高催化剂的活性。
Lee等将PtRu沉积在Au纳米粒子上制备了Au@PtRu/C电催化剂，改善了PtRu的利用率，进一步提高了催化剂的比质量活性。
Zhao等使用硼氢化钠和水合肼双还原剂结合置换法将PtRu沉积在Co核上制备了Co@PtRu/MWCNTs核壳催化剂，同样显示出了对甲醇氧化良好的催化活性。
与Pt相比，Pd的储量丰富且成本较低，同时Pd具有一定的耐酸腐蚀性，因此，被广泛用作金属核构筑核壳结构电催化剂。
Adzic等制备了系列以Pd或Pd合金为核的Pd-M@Pt-M 电催化剂，其中Pd3Fe(111)@Pt电催化剂表现出与Pt(111)相近的氧还原动力学行为。
进一步研究证实Pt壳层与Pd3Fe(111)核之间存在电子相互作用，导致Pt的d带中心和电子结构发生改变，减弱了-OH ads在Pt表面的吸附，从而提高了氧还原催化活性。
廖世军等制备了一种以PdPt合金为核的二元低铂催化剂PdPt@Pt/C，该催化剂对甲醇氧化的催化活性比商业Tanaka50wt%Pt/C高3倍，且I f：I b值高达1.05(一般Pt催化剂该比值约为0.70)，表明该催化剂在催化阳极甲醇氧化和抗中间产物毒化方面均具有良好的性能。
作者认为高活性可归因于该催化剂具有较高的Pt利用率，同时，XPS结果表明核与壳之间存在着电子相互作用，这种相互作用也利于催化活性的提高。
铂合金催化剂
铂合金催化剂概述铂合金催化剂是一种在化学反应中起催化作用的物质，其中铂是催化剂的主要成分，与其他金属或非金属元素形成合金。
铂合金催化剂在许多重要的工业过程中被广泛使用，包括汽车尾气处理、石油炼制、有机合成和可再生能源等领域。
本文将介绍铂合金催化剂的制备方法、催化原理和应用领域等方面的内容。
制备方法铂合金催化剂的制备方法多种多样，常见的有物理混合法、溶剂蒸发法和共沉淀法等。
其中，共沉淀法是一种常用且广泛应用的制备方法。
该方法的核心是将不同金属或非金属的盐溶液以恰当的方式混合，通过共沉淀使其得到合金化。
共沉淀法步骤1.准备金属盐溶液：将铂盐和其他金属或非金属盐溶解于适量的溶剂中，得到金属离子溶液。
2.调整溶液条件：通过调整溶液的pH值、温度等条件，使得金属离子能够以沉淀的形式析出。
3.沉淀处理：将溶液中生成的沉淀分离出来，并进行洗涤和干燥等处理。
4.还原处理：在适当的条件下将沉淀进行还原处理，得到铂合金催化剂。
催化原理铂合金催化剂的催化作用主要通过以下几个方面展现：吸附能力催化剂表面的铂原子能够与反应物中的分子之间形成物理吸附或化学吸附的键合。
这些吸附键能够使反应物分子发生空间构型的改变，控制反应物分子在催化剂表面上的吸附构型和取向，从而影响反应路径和反应活性。
活化能催化剂能够降低反应物分子之间反应所需的活化能，并提供反应路径的选择性。
铂合金催化剂的表面原子具有较高的电子亲和力，能够有效地吸引反应物中的电子并改变反应物分子的电子状态，以促进反应能垒的降低。
高效性铂合金催化剂具有较大的比表面积，这使得催化剂可以提供更多的活性位点，增加反应物质和催化剂的接触面积，从而提高反应活性和转化率。
应用领域铂合金催化剂在许多领域都有广泛的应用，包括：汽车尾气处理铂合金催化剂被广泛应用于汽车尾气处理系统中，用于降低有害气体的排放，例如催化氧化剂可将一氧化碳和氮氧化物转化为无害的氮气和二氧化碳。
石油炼制铂合金催化剂在石油炼制过程中起到重要作用，用于催化裂化、脱硫、加氢和脱氮等反应。
核壳结构低铂催化剂：设计、制备及核的组成及结构的影响
2013年第32卷第5期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·1053·化工进展核壳结构低铂催化剂：设计、制备及核的组成及结构的影响陈 丹，舒 婷，廖世军（广东省燃料电池技术重点实验室，华南理工大学化学与化工学院，广东广州510641）摘要：核壳结构低铂催化剂具有可大幅提高贵金属铂的利用率、有效降低燃料电池铂使用量及成本的重要特点，被誉为质子交换膜燃料电池大规模商业化的希望之所在，相关研究已成为燃料电池领域最为热门的课题之一。
本文综述了近年来提出的各种高性能核壳结构催化剂的设计思路及新型制备技术，介绍了各种不同组成和结构的核壳结构催化剂性能及特点以及在核壳结构催化剂表征技术方面的最新进展。
最后对核壳结构催化剂制备技术的发展和应用前景进行了展望：通过发展或改进制备工艺，制备各种形貌组成可控以及高活性低Pt载量的核壳结构催化剂，有望实现质子交换膜燃料电池商业化。
关键词：催化剂；核壳结构；燃料电池；制备及表征中图分类号：O 643.36；TM 911.4 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2013）05–1053–07 DOI：10.3969/j.issn.1000-6613.2013.05.015Catalyst with core-shell structure and low platinum loading：A review on their design，preparation and the effects of core structure and compositionon catalyst performanceCHEN Dan，SHU Ting，LIAO Shijun（Key Lab for Fuel Cell Technology of Guangdong Province，South China University of Technology，Guangzhou510641，Guangdong，China）Abstract：Core-shell s tructured catalyst is r ecognized as a promising catalyst f or la rge s cale commercialization o f PEM fuel c ells，as it can significantly enhance th e u tilization o f p recious platinum，reduce th e a mount o f p latinum catalyst u sed an d sharply s ave the co st o f fuel cells. Investigation on core-shell structured catalyst is becoming one of the hottest topics in fuel cell field. This paper is aimed to introduce the latest developments and achievements on the design，preparation technology，and investigations on the effects of core composition and structure on the performance of core-shell structured c atalyst，as well a s th e la test d evelopment o f c haracterization t echniques for core-shell structure. Furthermore，prospects for the development of new preparation technology and the application of this type catalyst are discussed. Research directions are suggested to advance the future works in this field，i.e.，it is expected to achieve the commercialization of proton exchange membrane fuel cell through t he de velopment or improvement o f t he p reparation p rocess of the core-shell structured catalysts with controllability on morphology，high activity and low Pt platinum loading.Key words：catalyst；core−shell structure；fuel cell；preparation and characterization人类对于能源的需求日益增长，大量燃烧矿物燃料引起的温室效应以及严重的大气污染问题，迫使人们越来越关注于探索新能源以及新的能源转换技术[1-3]。
贵金属催化剂分类与性质
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。
(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。
(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。
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。
贵金属作为催化剂的机理
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。
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。
(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。
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。
燃料电池铂基催化剂核壳结构及掺杂元素的研究
燃料电池铂基催化剂核壳结构及掺杂元素的研究作者：宋超刘箫音张曼来源：《赤峰学院学报·自然科学版》2020年第10期摘要：论文综述了近几年国内外学者对直接甲醇燃料电池（DMFC）铂基催化剂的改性、掺杂元素及对催化剂结构的调控。
总结发现非金属元素掺杂碳氮居多，载体为石墨烯的催化剂电催化效果显著;过渡金属的掺杂使催化剂电子结构发生改变从而加快反应进程;核壳型铂基催化剂活性位点暴露更明显。
关键词：核壳结构;催化剂;低铂;掺杂中图分类号：TM911.4;O643.36 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2020）10-0004-041 前言直接甲醇燃料电池（DMFC）是一种把化学能直接连续转化为电能的高效、環保的发电系统。
燃料电池因其体积小、运行安全方便、燃料易得、发电时间持久等优点，受到广泛关注[1-3]。
目前，DMFC的商业化在很大程度上受到阴极缓慢的氧化还原反应（ORR）的阻碍[4]，催化材料是可再生能源转化的动力，因催化剂的限制使其没有得到广泛应用。
催化剂是许多现有和新兴技术的关键，它的稀缺性和高成本使得开发具有降低纳米负载、提高活性和提高耐用性的催化系统成为必然，迄今为止，铂基催化剂被认为是促进阴极缓慢氧还原反应（ORR）的最有效的电催化剂[5]。
由于铂资源匮乏，且易中毒，因此开发高效、耐用的铂基电催化剂来有效地电催化氧化还原反应（ORR）成为研究热点[6]。
低成本、高性能的催化剂是电化学能量转换和储存亟待解决的重要问题。
铂基催化剂在提高催化剂活性、增大反应接触面积及降低载铂量的同时可使铂电子结构发生改变，有助于氧在催化剂表面的吸脱附，且在氧还原性能和耐久性方面较其他催化剂相比优势更突出[7]。
2 铂基催化剂掺杂元素2.1 非金属元素掺杂碳和氮掺杂的催化剂已经成为DMFC领域最具吸引力的材料，因为非金属元素的加入大幅减少贵金属铂的使用，降低燃料电池的成本，提高催化活性，使燃料电池的大规模商业化成为可能。
化学催化剂的合成
化学催化剂的合成催化剂在化学反应中起到促进反应速率、降低活化能、提高产率和选择性等重要作用。
合成高效的催化剂对于推动化学工业的发展和实现环保可持续发展具有重要意义。
本文将介绍几种常见催化剂的合成方法及其应用。
一、金属催化剂的合成1. 铂族金属催化剂铂族金属（如铂、钯、铑等）具有良好的催化活性和稳定性，广泛应用于有机合成和环境保护等领域。
常见的合成金属催化剂方法包括溶剂热法、沉淀法和共沉淀法等。
以沉淀法为例，将金属盐和还原剂加入反应容器中，通过还原反应得到金属纳米粒子，然后通过沉淀、洗涤和干燥等步骤得到催化剂。
2. 过渡金属催化剂过渡金属催化剂广泛应用于羰基化反应、选择性氧化反应等重要有机合成反应中。
合成过渡金属催化剂的方法包括配合物法、共沉淀法和介孔材料法等。
以配合物法为例，通过反应配合物的合成和后续的热解等过程制备金属粒子，得到催化剂。
二、非金属催化剂的合成1. 氧化物催化剂氧化物催化剂具有较高的稳定性和催化活性，广泛应用于氧化反应、脱氢反应等。
常见合成氧化物催化剂的方法包括共沉淀法、溶液法和沉积法等。
以共沉淀法为例，通过将金属盐和沉淀剂加入反应容器中，控制反应条件得到纳米颗粒形式的催化剂。
2. 酸催化剂酸催化剂广泛应用于酯化反应、缩合反应等有机合成反应中。
合成酸催化剂的方法包括固相酸催化剂合成、液相酸催化剂合成等。
以固相酸催化剂合成为例，通过将酸性氧化物与载体材料进行混合、煅烧等过程得到催化剂。
三、功能化催化剂的合成功能化催化剂是一种具有特殊结构和功能的催化剂，能够实现特定的反应路径和选择性。
合成功能化催化剂的方法较多，包括共价键催化剂合成、凝胶法合成和表面修饰法合成等。
以共价键催化剂合成为例，通过在催化剂表面引入特定的官能团，使催化剂具备特殊的催化性质。
结论催化剂的合成涉及多种方法和技术，通过选择合适的合成方法和条件，可以制备高效、稳定的催化剂。
随着催化剂研究的不断深入和发展，相信将会有更多新型催化剂的合成方法被开发出来，为化学工业的发展和环境保护做出更大的贡献。
四大催化材料简介之欧阳地创编
《材料科学导论》课程实习报告——关于催化材料学习的体会摘要：催化是化工行业的核心技术，本文论述了催化材料的发展探讨了催化材料与化学反应工程的结合。
一，概述：随着时代的发展，人类的进步，许多新的社会问题诸如能源、环境又出现在人们眼前。
材料是一个包容万象的大学科，与人们的生活息息相关，人类要想取得更大的成就，获得更高的生活水平，我们必须在材料上有所创新，而催化剂在其中又有着举足轻重的作用，催化材料作为催化剂的主体，我们完全有必要在催化材料这个领域做深入的研究。
就国民经济而言，催化技术所支撑的石油化学工业是关系国家能源安全和国计民生的支柱产业。
作为石油化工重要的基本原料，烯烃、芳烃及其衍生物等大宗化学品的生产目前正面临着供需矛盾更加突出、原油价格不断攀升、资源环保压力日益严重的挑战，发展以节约资源、替代资源以及环境友好为特征的催化新技术对人类可持续发展意义重大。
催化技术的灵魂是催化剂，而催化材料又是制造催化剂的主体，所以说，催化材料的创新是催化技术创新的根本和源泉，要想在催化技术的开发和应用中居于领先地位，必须首先进行催化材料的创新。
二，发展简史：催化剂的使用由来已久，可以这样说，催化剂是伴随着化学这一门学科诞生的。
在科学纪元中，是贝采里乌斯（Berzelius）于1836年最先用催化作用一词来描述有关痕量物质，本身并不消耗而能够影响反应速率的各种各样的观察结果。
然而，人们对于催化作用特点是认识过程是漫长的。
在这一认识过程中，许多科学家都亲自从事化学实验并发现了许多催化反应。
通过长期实践，逐渐积累加深了认识。
1781年，帕明梯尔用酸作催化剂，使淀粉水解。
1812年，基尔霍夫发现，如果有酸类存在，庶糖的水解作用会进行得很快，反之则很缓慢。
而在整个水解过程中，酸类并无什么变化，它好像并不参加反应，只是加速了反应过程。
同时，基尔霍夫还观测到，淀粉在稀硫酸溶液中可以变化为葡萄糖。
1817年，戴维在实验中发现铂能促使醇蒸气在空气中氧化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
核壳贵金属催化剂的组成(三)：铂基四元及其它类型催化剂2016-08-20 13:25来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部
Pd@PtNWAs
四元金属核壳结构催化剂体系较复杂，制备和最佳比例的筛选较繁琐，目前，关于四元金
属核壳结构的催化剂研究较少。
Wang等在乙二醇的溶剂中，分别以PdCl2，CuCl2，H2PtCl6·6H2O
和RuCl3为金属前驱物，以柠檬酸钠为稳定剂，制备了PdCu@PtRu四元催化剂，TEM和XRD
显示PdCu@PtRu催化剂分散均匀，具有较高的比表面积，对甲醇氧化的催化活性分别是Pt/C
和PtRu/C催化剂的15和3.4倍，作者将催化活性增强的原因归结于核壳之间的相互作用。
Gong
等制备了以Pd为中间层的Pt-Pd-Ir-Co核壳纳米粒子，并且重点考察了Pd中间层的作用，认
为Pd层通过调节Pt壳与IrCo核间的电子相互作用，实现了电催化剂高的催化活性。
一些具有特殊形貌的核壳结构电催化剂表现了优异的电催化活性。
Wang等通过电沉积法
和磁控溅射法制备了有序的Pd@Pt核壳结构纳米线阵列(Pd@PtNWAs)，电化学测试表明，
Pd@Pt NWA在酸性介质中表现出了很高的电化学活性面积和电催化活性，其对甲醇氧化的质
量峰电流密度为756.7 mA/mgPt，显著高于商品E-TEK PtRu/C催化剂。
Zeis等制备了类似核
壳结构的铂纳米金叶(Pt-NPGL)形催化剂，使用低铂载量Pt-NPGL组装的膜电极与高铂载量传
统催化剂组装的膜电极性能相当。
非铂系的核壳结构催化剂具有显著的成本优势，在某些情况下也可以表现出较良好的活性。
Jiang等通过置换方法，制备了Ag修饰的Pd催化剂(Pd@Ag)，与传统的Pt/C催化剂相比，在碱性介质中其氧还原反应的比表面活性和质量比活性分别增强了3倍和2.5倍，但该催化剂的稳定性仍有待考察。