金属催化剂简介[仅供参考].doc

工

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第4章金属催化剂及其催化作用(4课时)主要内容：

第一节金属催化剂的应用及其特性

■第二节金属催化剂的化学吸附

■第三节金属电子结构的理论模型与催化活性的经验规则

■第四节巴兰金多位理论

■第五节负载型金属催化剂及其催化作用第六节合金催化剂及其催化作用

■第七节金属催化剂催化作用的典型剖析医疗模板

基本要求：

■1.了解金属催化剂的能带理论、价键理论。

■2.了解多位吸附模型。

■3.掌握金属催化剂的特征和金属催化剂催化活性的经验规则。

■4.掌握金属催化剂上的反应。

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4.1金属催化剂的应用及其特性

■4.1.1应用

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金属催化剂的主要反应类型

反应类型主反应式

加氢N?+3H?==2NH?

加氢苯+3H?=环己烷

加氢苯酚+3H?环己醇

加氢CO+H?→CH?+H?O

制氢CH+mH?O→mCO+(m+n/2)H?

选择加氢C?H?+H?→C?H?

催化重整环烷脱氢

烷烯异构化

加氢裂解

氧化2NH?+5/2O?→2NO+3H?O

氧化CH?OH+1/2O?-→HCHO+H?O

环氧化C?H?+1/2O?→环氧乙烷

典型催化剂

α-Fe-K?O-CaO/Al?O?

Ni/Al?O?

Raney镍

Ni/Al?O?

Ni-MgO-K?O/Al?O?-SiO?

Pd/Al?O?

PVη-Al?O?

Pt-Re/η-Al?O?

PV分子筛

Pt

Ag(3.5%)-Al?O?

Ag负载型催化剂

催化剂类型

催化剂用金属

制备方法特点

还原型

Ni,Co,Cu,Fe

金属氧化物以H?还原

甲酸盐型

Ni,Co

金属甲酸盐分解析出金属

Raney型

Ni,Co,Cu,Fe

金属和铝的合金以NaOH处理，溶提去铝

沉淀型

Ni,Co

沉淀催化剂：金属盐的水溶液用锌粉还原使金属沉淀

硼化镍催化剂：金属盐的水溶液以氢化硼还原析出金属

铬酸盐型

Cu(Cr)

硝酸盐的水溶液以NH?沉淀得到的氢氧化物加热分解还原

Adams型：贵金属氯化物以硝酸钾熔融分解生成氧化物

贵金属

Pd,Pt,Ru,Rh,Ir,Os

载体催化剂：贵金属氯化物浸渍法或络合物离子交换法，然

后用H?还原

热熔融

Fe

用Fe?O?及助催化剂高温熔融，H?还原

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4.1.2金属催化剂的类型

块状金属催化剂，如电解银、熔铁、铂网等；

■负载型金属催化剂，如Ni/Al?O?加氢催化剂；

■合金催化剂：活性组分是两种或两种以上金属原子组成，如Ni-Cu合金加氢催化剂.LaNi?加氢催化剂等。

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4.1.3特性(重点)

亡

周期

VIBVⅡBIB

4

FeCoNiCu

5

MoTcRuRhPdAg

6

VVReOsIrPtAu

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4.2金属催化剂的化学吸附

4.2.1:

Ni原子

Ni金属

孔da9P求

孔

d

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间的关系

1

↑

1

8

42.2金属催化剂的化学吸附与催化性能的关系

HCOOH→H?+CO?

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TK

TK

生成热(kJ·克当量1)

例2

图各种金属对甲酸分解的催化活性

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4.3金属电子结构的理论模型及金属催化剂催化

活性的经验规则

4.3.1能带理论

能量

—Fγ

-E2s

-Ei