金属催化剂
催化剂的种类和作用
催化剂的种类和作用催化剂，在化学领域中扮演着重要的角色。
它们是能够加快反应速度、降低活化能的特殊物质，使得化学反应在较低温度和较短时间内发生。
催化剂的种类繁多，常见的有金属催化剂、酶催化剂和酸碱催化剂等。
每种催化剂都有各自的特点和应用领域。
1. 金属催化剂金属催化剂是最常见的一种催化剂。
金属催化剂可以分为均相催化和非均相催化。
均相催化是指催化剂和反应物在同一相中，常见的金属有铂、钯、铑等。
非均相催化是指催化剂和反应物在不同相中，常见的金属有氧化铝、钛、锰等。
金属催化剂广泛应用于催化剂合成、石化、环境保护等领域。
2. 酶催化剂酶催化剂是生物体内催化反应的关键成分，它们能够降低活化能，加速反应速率。
酶由特定的蛋白质组成，结构复杂而有序，具有高度专一性和高效率。
酶催化剂广泛应用于生物工程、食品加工、医药等领域。
3. 酸碱催化剂酸碱催化剂常用于酸碱中和反应、酸碱催化反应等。
酸催化剂能够提供氢离子，而碱催化剂则能够提供氢氧根离子。
酸碱催化剂通过改变反应物的电荷分布和反应物之间的亲核性或电子云分布，来加速反应速率。
酸碱催化剂广泛应用于石化行业、有机合成等领域。
4. 氧化剂和还原剂氧化剂和还原剂分别在氧化反应和还原反应中起到催化作用。
氧化剂能够获取电子而氧化其他物质，而还原剂能够释放电子而被氧化。
氧化剂和还原剂常被用于电子工业、电池制造等领域。
5. 光催化剂光催化剂是指吸收光能后能够催化反应的物质，它们常常是半导体材料。
光催化剂能够将光能转化为化学能，从而引发光催化反应，如光解水、光催化氧化等。
光催化剂在环境污染治理、水处理、能源转化等领域有着广泛的应用。
综上所述，催化剂是一类能够加速化学反应的物质。
不同种类的催化剂在不同的领域有着重要的应用。
金属催化剂在催化剂合成、石化和环境保护领域发挥着重要作用；酶催化剂在生物工程、食品加工和医药领域有广泛应用；酸碱催化剂在酸碱反应和催化反应中起到关键作用；氧化剂和还原剂广泛应用于电子工业和电池制造等领域；光催化剂能够利用光能催化反应，在环境污染治理和能源转化方面有着潜力。
化学反应中常见催化剂的机理解析
化学反应中常见催化剂的机理解析催化剂是化学反应过程中广泛应用的一种化学物质，可以加速反应速率、提高反应转化率，并且可以控制反应条件和方向。
在化学工业中，催化剂被广泛应用于化学合成、能源转化和废气处理等领域。
本文将从机理的角度，对常见催化剂的作用过程进行解析。
一、金属催化剂金属催化剂是指以金属为基础元素的催化剂，包括铂、钯、铑、钌、铜等。
金属催化剂能够通过吸附、氧化、还原等方式，控制反应的中间体状态，并调控反应的速率和方向。
其机理主要有以下几种：（一）吸附作用金属催化剂能够通过表面吸附反应物，降低反应物之间的空间隔离度，增加接触概率，提高反应速率。
同时，金属催化剂还能够在反应物分子表面吸附中间体，促进反应的进一步转化。
（二）活性位点作用金属催化剂具有多种表面结构和组成，其中某些位置的催化活性较强，这些位置称为活性位点。
反应物能够在这些活性位点上进行化学吸附、活化和转化，从而增加反应速率和选择性。
例如铂催化剂的CO氧化反应中，Pt表面的不对称位点和边缘位点对反应的速率和选择性有重要影响。
（三）表面氧化还原作用金属催化剂的表面往往含有大量活性氧化物，例如PtO、PdO、CuO等，这些氧化物可以与反应物发生氧化还原反应，加速反应的进行。
在氧化还原反应中，金属原子的价态发生变化，同时也会影响表面吸附反应物的能力。
二、非金属催化剂非金属催化剂是指不含金属离子的催化剂，包括氧化物、硫酸盐、碱金属等。
这些催化剂的机理主要包括以下几种：（一）酸碱中心作用非金属催化剂中，酸碱中心是其催化活性的关键。
酸性催化剂中，酸中心可以通过提供H+，使反应物中的OH-离子被去掉，生成反应的中间体，从而提高反应速率和选择性；碱性催化剂中，碱中心可以接收质子，生成缩合物和中间体，从而促进反应的进行。
（二）表面羟基作用非金属催化剂的表面经常出现羟基（—OH），这些羟基可以与反应物相互作用，形成缩合物和中间体。
同时，羟基还能够促进反应物之间的互相作用，并加速反应的进行。
金属催化剂及其催化作用
金属催化剂及其催化作用引言催化是一种重要的化学过程，它可以通过降低能量势垒的方式加速化学反应的速率。
金属催化剂作为一类常用的催化剂，广泛应用于有机合成、能源转化等领域。
本文将介绍金属催化剂的定义、分类以及其在化学反应中的催化作用。
金属催化剂的定义与分类金属催化剂是指能够在化学反应中加速反应速率，且在反应结束时保持不变的金属物质。
金属催化剂能够通过提供活性位点、调控反应的能垒、吸附反应物等方式实现催化作用。
根据催化剂的组成，金属催化剂可以分为两类：一类是纯金属催化剂，即单一金属元素或金属合金；另一类是负载型金属催化剂，即将金属颗粒负载于支撑物上。
负载型金属催化剂具有较大的比表面积和较高的催化活性，常用的负载物包括二氧化硅、氧化铝等。
金属催化剂还可以根据金属的化学性质进行分类。
常见的金属催化剂包括贵金属催化剂（如铂、钯、铑等）、过渡金属催化剂（如铁、铜、镍等）以及稀土金属催化剂（如钕、镧等）。
不同类型的金属催化剂具有不同的催化特性，适用于不同类型的化学反应。
金属催化剂的催化作用金属催化剂在化学反应中主要通过以下几个方面发挥作用：1.提供活性位点：金属催化剂上的金属离子或金属表面可以提供活性位点，吸附并激活反应物。
活性位点能够有效降低化学反应的活化能，加速反应速率。
2.调控反应的能垒：金属催化剂可以通过调整反应物与催化剂间的作用力，改变反应的活化能。
例如，在氢气化反应中，贵金属催化剂能够吸附氢气并削弱键合，从而降低氢与反应物之间的能垒，促进反应进行。
3.提供电子转移：金属催化剂可以通过提供或接收电子的方式参与反应。
贵金属催化剂常常参与电子转移反应，如氧化还原反应，通过调控电子转移过程来加速反应速率。
4.分子催化：金属催化剂中的金属离子或金属表面可以与反应物发生直接的化学反应，形成中间体，进而促进反应进行。
这种分子催化机制在有机合成中具有重要的应用价值。
金属催化剂的应用金属催化剂在化学合成、能源转化等领域具有广泛的应用。
金属催化剂
金属催化剂金属催化剂是一种可以改变反应的进程，使反应的速度加快的物质。
它很广泛地应用在石化工业、药物合成及新能源等领域。
近年来，金属催化剂被用来控制有机反应，并拓宽了分子设计思路，发挥重要作用。
金属催化剂是由金属原子或金属离子组成的有机分子，它们能够活化反应物，以使反应过程更快。
其中，最具代表性的是钯催化剂和哌嗪催化剂，它们在反应中产生必要的能量，从而导致反应的迅速发生。
另外，钯催化剂可以提供一些活性的氧击穿点，通过形成新的键来改变已有的化学结构。
石化工业中，金属催化剂能够有效地改变有机物的分子结构。
例如，钯催化剂可以把烷烃和环烷烃进行异构化，从而实现原料的高效利用。
另外，金属催化剂也可以用来控制复杂的有机反应，从而实现有机物的有效分离和合成。
药物合成中，金属催化剂可以有效解决人们在药物合成过程中遇到的各种技术难题。
他们可以把大分子药物转化成小分子药物，从而提高药物的纯度和生产效率。
此外，金属催化剂也可以用来控制药物的结构，从而实现对药物功能的改进和优化。
新能源领域中，金属催化剂可以用来把可持续可再生的原料转换成可再生能源。
例如，可以利用金属催化剂来有效地提纯植物油，从而生产植物油的可再生芳香烃，从而解决能源短缺的问题。
此外，金属催化剂还可以利用生物原料，如花卉籽油和棉籽油，来生产新型燃料，从而为新能源发展迅速提供支撑。
综上所述，金属催化剂在石化工业、药物合成及新能源领域发挥着重要作用。
它能够有效地改变有机反应进程，从而提高反应速度和实现反应活性；它还可以利用可再生的原料，转化成可再生能源。
因此，随着金属催化剂研究的不断深入，一定会给化学领域带来更多的发展和突破。
化学反应中的催化剂种类
化学反应中的催化剂种类催化剂是化学反应中起着重要作用的物质，能够增加反应速率、降低活化能、改变反应途径等。
催化剂种类繁多，根据不同的反应类型和反应机理，可以分为金属催化剂、非金属催化剂和酶催化剂三类。
一、金属催化剂金属催化剂主要由过渡金属元素组成，常见的金属催化剂有铂、钯、铑、钌等。
金属催化剂在催化反应中起着重要的角色，可以通过提供活化中间体表面，改变反应物分子的取向和构象，从而调控反应速率。
1. 化学反应中的铂催化剂铂是一种常用的金属催化剂，它具有良好的稳定性和催化活性。
在有机合成反应中，铂催化剂常常用于氢化反应、羰基还原反应、碳碳键形成反应等。
例如，铂催化剂可以将亚硝酸盐还原为胺类化合物，实现氮氧化物的转化。
此外，铂催化剂还可用于二硫代盐的氢化、醛类化合物的加氢等反应。
2. 化学反应中的钯催化剂钯是一种广泛应用于催化反应中的金属催化剂，常见的钯催化反应有氢化反应、碳氢键官能团化反应、羰基化合物的加氢反应等。
例如，钯催化剂可以将叠氮化物还原为胺类化合物，在药物合成和有机材料合成中具有广泛应用。
此外，钯催化剂还可用于芳香化合物的羟基化、取代反应等。
二、非金属催化剂非金属催化剂是指不含过渡金属元素的催化剂，常见的非金属催化剂有硫酸、碳酸等。
非金属催化剂的催化效果主要与其酸碱性质和表面活性有关。
1. 化学反应中的硫酸催化剂硫酸是一种常用的非金属酸性催化剂，常用于酯化反应、酸解反应和酸催化的碳氢键官能团化反应等。
例如，硫酸可以催化酸解法制备脂肪酸，将甘油和酸进行酯化反应，得到脂肪酸和甘油分离。
此外，硫酸还可用于催化醇与酸酐的缩合反应。
2. 化学反应中的碳酸催化剂碳酸是一种常用的非金属碱性催化剂，常用于醇酯化反应、缩酮反应等。
例如，碳酸可以催化甲醇与酯类化合物反应，得到酯类化合物。
此外，碳酸还可用于催化巴夏酯的环化反应、亚胺的缩合反应等。
三、酶催化剂酶是一类高效催化反应的生物催化剂，具有特异性、高选择性和高反应效率等优点。
金属催化剂及其催化作用
发展高效、绿色的金属催化剂制备技术
总结词
发展高效、绿色的金属催化剂制备技术 ，是实现可持续发展的重要途径。
VS
详细描述
传统的金属催化剂制备方法往往需要高温 、高压等苛刻条件，且产率较低。因此， 发展高效、绿色的金属催化剂制备技术成 为当前研究的重点。通过探索新的合成方 法和优化现有工艺，可以降低能耗和减少 废弃物排放，同时提高金属催化剂的产率 和性能，为绿色化学的发展做出贡献。
金属催化剂如铂、钯和铑等在燃料电池中发挥关键作用，能 够加速燃料和氧化剂之间的反应，提高燃料电池的效率和性 能。
太阳能光解水制氢
金属催化剂如钛、锆和镍等可用于太阳能光解水制氢过程中 ，能够加速水分子分解成氢气和氧气，为可再生能源的生产 提供支持。
05
金属催化剂的发展趋势与挑 战
新材料与新技术的研发
选择性评价
测定反应产物中目标产物的比例，评价金属 催化剂的选择性。
稳定性评价
考察金属催化剂在多次使用或长时间使用过 程中的性能变化。
经济性评价
综合考虑金属催化剂的制备成本、使用成本 等因素，评估其经济价值。
04
金属催化剂在工业生产中的 应用
石油化工领域
石油裂化
烯烃聚合
金属催化剂如镍、铂和钯等广泛应用 于石油裂化过程中，能够将重质油裂 解成轻质油，提高石油的利用效率。
金属催化剂如钛、锆和镍等在烯烃聚 合过程中起关键作用，能够控制聚合 物的分子结构和性能，广泛应用于塑 料、纤维和橡胶等生产。
合成氨
金属催化剂如铁、钴和镍等在合成氨 工业中发挥重要作用，能够加速氮和 氢反应生成氨的过程，提高合成氨的 产量。
环保领域
汽车尾气处理
金属催化剂如铂和钯等用于处理 汽车尾气中的有害物质，能够加 速有害物质的氧化还原反应，降
催化剂的种类和应用
催化剂的种类和应用催化剂是一种能够加速化学反应速率和降低反应所需能量的物质，其本身在反应中并不参与，也不发生化学变化。
催化剂广泛应用于化工、环保、能源、医学等领域，其种类也非常丰富，本文将介绍其中的几种主要催化剂及其应用。
1.金属催化剂金属催化剂是一种常见的催化剂类型，其活性中心是由金属离子组成的。
金属催化剂可分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂两类。
贵金属催化剂如铂、钯、铑等，因其在催化反应中具有高的活性和选择性，被广泛应用于重要有机化学反应中。
例如，铂和钯常常被用于加氢反应和脱氢反应，其催化剂特点是可提供较高的反应活性和较高的产物选择性。
而铑催化剂则广泛应用于氢氧化反应、退火反应等领域。
非贵金属催化剂如铁、铜、镍等催化剂价格较为便宜，但其反应活性相对较低。
与贵金属催化剂的应用领域不同，非贵金属催化剂多应用于生产大量低价值商品的反应中。
例如，镍催化剂可用于合成合成乙醇，铁催化剂用于制备氨等。
此外，钒、钛等元素也可形成催化剂，其应用领域也越来越广泛。
2.生物催化剂生物催化剂也称为酶催化剂，是一种天然的催化剂，在各种生物体内存在。
酶是一种高效催化剂，其作用对象包括葡萄糖、酒精、淀粉、蛋白质等。
生物催化剂的作用机理为化学键的加成或切断，它能催化特定的化学反应而不改变化学反应的平衡状态。
生物催化剂具有选择性、效率高、反应温和等特点，应用领域较广。
例如，生物催化剂能够实现废水处理、生产细胞色素、生产单宁等。
3.离子液体催化剂离子液体催化剂也称为绿色催化剂，主要原理是通过溶解和分散杂质，增加反应物之间的接触率，从而提高化学反应的速率和产物选择性。
离子液体催化剂具有无毒性、高反应活性、超低挥发性等特点，是一种可持续的催化剂。
离子液体的种类很多，其中一种典型的离子液体是N-乙基吡啶锗氟磺酰酸盐（[EPy]FSA）催化剂，它在有机合成反应中表现出优异的催化性能。
此外，离子液体催化剂还应用于生产农药、染料、光催化材料、生物燃料等领域。
金属催化剂
金属催化剂1. 简介金属催化剂是一种在化学反应中促使反应速率提高的物质。
它们通常是由一种或多种金属元素组成的。
2. 催化原理金属催化剂通过提供活性位点或改变反应物分子的构型来加速化学反应。
它们可以通过吸附反应物分子并使其发生反应，或者通过提供必要的电子来降低反应的能垒。
金属催化剂还可以通过提供适当的环境条件来改变反应物分子的化学性质。
3. 金属催化剂的应用金属催化剂在许多化学反应和工业过程中发挥着重要作用。
它们被广泛应用于有机合成、催化加氢、氧化还原反应和氧气活化等领域。
3.1 有机合成金属催化剂在有机合成中起着关键作用。
它们可以催化碳－碳键的形成，并促使复杂有机分子的合成。
常用的金属催化剂包括铂、钯、铑等。
3.2 催化加氢金属催化剂可以用于加氢反应，即将氢气与反应物进行反应，通常用于饱和、环化、脱氧等反应。
常用的催化剂包括铂、钯、铑等。
3.3 氧化还原反应金属催化剂在氧化还原反应中也发挥着重要作用。
它们可以促进氧化反应和还原反应的进行，并改变反应物的价态。
常见的金属催化剂有铁、钼、铬等。
3.4 氧气活化氧气活化是一种能让氧气参与反应的过程，金属催化剂在该过程中发挥着重要作用。
金属催化剂可以催化氧气的活化，从而促进一系列反应的进行，如氧化、羧化、氢氧化等。
常见的金属催化剂有铁、锰、铜等。
4. 金属催化剂的分类金属催化剂可以按照不同的方式进行分类，常见的分类方法有以下几种：4.1 过渡金属催化剂过渡金属催化剂是由过渡金属元素组成的催化剂，如铁、铜、锌等。
它们通常具有较高的催化活性和选择性。
4.2 贵金属催化剂贵金属催化剂是由贵金属元素组成的催化剂，如铂、钯、铑等。
由于其高昂的成本，贵金属催化剂通常用于高端领域，如医药合成。
4.3 还原性金属催化剂还原性金属催化剂是能够参与氧化还原反应并发生氧化还原变化的金属催化剂。
它们通常可以提供或接受电子，以改变反应物的价态。
5. 金属催化剂的优势和挑战金属催化剂具有以下优势：•高效性：金属催化剂可以有效催化化学反应，使其速率显著提高。
- 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)。
α-Fe-Al2O3-K2O-CaO Ni-Al2O3 Raney Ni
Raney Ni-Cr Raney Ni, Ni-Cu-硅藻土
亚铬酸铜 Pd-Ag-13X Pd-Ag-γ-Al2O3 , Pd-CaCO3
加氢(氢解) *催化重整
CO + 3H2 ↔ CH4 + H2O
(1)环烷脱氢； (2)烷烃异构化； (3)异构化和环烷脱氢 ； (4)加氢裂解；
最稳定配合物的键能 kcal/gatom
Fe(C5H5)2 77,
Ni(C5H5)2 53
金属的原子化热kcal/gatom
Cr 82.4, Fe 84.6, Co 91.5, Ni 91.0 Cu 72.8, Mo 142, Ru 155, Rh 133, Pd 84, Ag 60.7, W 191 Os 162, Ir 160, Pt 135 Au 74.2
V = 4 πR3
3
A = 4πR 2
分比就是金属的分散度(D).
D = Ah = 3 h = 6 h VR d
分散度D(%)
=
表面原子数 全原子数
×100%
粒径越小,表面原子比例增加,分散度接近100%。常常，分散度
V = 8R3
和金属粒径具有同等的意义(球形)。当粒径小到一定数值时要
A = 5× 4R2
蜂窝构造的整体型耐热单体 上分散Pt,Pd和Rh金属的三 元催化剂
担体自身具有和金属粒子不同的催化性能，有时具有与金属粒子具有相 互促进的催化效果．如双功能催化剂中Al2O3表面担载Pt催化剂，复合了 贵金属的加氢脱氢机能，和酸性载体上的烃的碳链异构化环化机能．再 具有酸性和择形作用的分子筛中担载金属可以制备同时具有多种性能的 催化剂
氧气以分子状态或解离成阴离子状态吸附,尽管在反应过程中伴随着 部分氧化状态的变化但催化剂还能保持在安定的金属状态的类型. 乙烯的环氧化,CO和各种烃的氧化,氨气氧化成氮气
版权所有,仅供课程学 习使用
金属单质催化剂
金属胶体催化剂: 甲醛溶液,水合肼,醇等具有温和还原能力的还原剂可以制备出金属胶体 粒子,在液相中保持在1~100nm,安定分散.胶体粒子表面一般带有电荷,在其周围可以吸引 对应阴离子,形成特有的离子氛围.这种离子氛围对胶体体系的稳定有贡献.使用贵金属胶 体作为加氢催化剂时有进一步提高催化剂稳定性的必要,常常使用使用界面活性剂或高 分子进行保护.
线):只限于吸附氧不太强的贵金属
加氢催化剂:催化加氢,选择加氢,催化氢解,催化临氢重整(主要的工业应用)
类型
反应
催化剂
*加氢 加氢 加氢 加氢 油脂加氢 选择加氢 选择加氢 选择加氢
N2 + 3H2 ↔ 2 NH3 C6H6 + 3H2 ↔ C6H12 C6H6OH + 3H2 ↔ C6H11OH NC(CH2)4CN + 4H2↔ H2N(CH2)6NH2 R2C=CR2 +H2↔ R2CHCHR2 CH3CH=CHCHO+H2↔CH3CH2CH2CHO RC≡CH+H2↔RCH=CH2 HC≡CC(CH3)2OH+H2↔ H2C=CHC(CH3)2OH(制异戊二 稀) (乙炔与丙酮缩合)
Ni-Al2O3
Pt-η-Al2O3 Pt-Re-η-Al2O3 Pt-Ir-Pb- η-Al2O3 Pt-分子筛
制氢
CmHn + m H2O = m CO + (m+n/2) H2(水蒸气转化制氢)
氧化
2 NH3 + 5/2 O2 ↔ 2 NO + 3 H2O
氧化
2 CH3OH + 1/2 O2 ↔ 2 H2CO + H2O
金属黑催化剂:贵金属变成细粉时,表观很黑,称为某黑.比表面积一般在几到几十m2/g,根据制 备方法的不同催化活性相差很大.Pt黑Pd黑在液相加氢,氧化和双氧水分解中用作催化剂.
Raney型催化剂(骨骼金属):与Al(Si)容易形成合金的Ni,Cu,Co等金属中的Al在碱处理时被洗 出后剩下了表面积大的金属骨骼.
担版权载所有金,仅属供课粒程子学 的构造(粒径,电子状态)
习使用
催化作用
复合效果
版权所有,仅供课程学 习使用
两种金属组合成的催化剂称为多元合金催化剂.均匀 组成的,非均匀组成的.
配位效果:在高活性金属A内稀释入相对不活性的 金属B,使得醇金属A-A邻接逐渐被越来越多的A-B邻接 所取代，就如同配位化合物的配体被逐个取代，引发 原子A电子状态的变化，进而导致催化活性发生变化。 (配位效果)
氧版化权所有,仅供课程学NH3 + CH4 + 1.5 O2 ↔ HCN + 3 H2O
习使用
*乙烯环氧化
H2C=CH2 +O2↔ H2CCH2(O)
Ni-MgO-Al2O3-SiO2-K2O
Pt
Ag(3.5~4%) + 惰性 Al2O3 Pt 含1-10% Rh 或 Pt 含2-3%Zr网
负载型Ag催化剂
金属的结构特点 紧密堆积
面心立方密堆积 A3 六方密堆积A1 体心立方密堆积A2
金属表面的空配位
(金属原子没有得到满 足的化版学权作所有用,仅力供)课程学
习使用
轨道的能级， 较低温度下活 对称性匹配 化吸附分子
强度与使金属原子聚到 一起的化学作用力相当，
金属的物性特点
好的热导性,电导性,延展性,机械强度
习使用
=
6×M
ρ × N A × aM
×
1 D
M:金属原子量；
ρ:密度；NA: 阿夫加德罗常
数；aM:一个 原子占有的面
积
担载金属粒子的催化作用
粒径效果:对金属粒子的担载可以增大其表面积，而催化活性与 表面暴露的原子数相关联。
各种金属的表面转化数(TOF,turnover frequency,表面一个原子单位时间内转化的分 子数)和粒径的关系。
金属和铝的合金以NaOH处理溶提去铝
(1)沉淀催化剂：金属盐的水溶液以锌末使 金属沉淀；(2)硼化镍催化剂：金属盐的水 溶液以氢化硼析出金属
将混合硝酸盐水溶液以NH3沉淀得到的氢 氧化物加热分解。
(1)Adams型：贵金属氯化物以硝酸钾熔融 分解生成氧化物；(2)载体型：贵金属氯化 物浸渍法或络和物离子交换法，然后用氢 气还原。
独特的催化 作用
Li
Na Mg
Al Si
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb
Fr Ra Ac
La系 Ac系 (U)
金属的结构特点 紧密堆积
面心立方密堆积 A3 六方密堆积A1 体心立方密堆积A2
金属表面的空配位
(金属原子没有得到满 足的化版学权作所有用,仅力供)课程学
习使用
轨道的能级， 较低温度下活 对称性匹配 化吸附分子
强度与使金属原子聚到 一起的化学作用力相ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，
金属催化剂的催化作用
金属催化剂
体相，
金属负载型催化剂 表面结构
Fr Ra Ac
La系 Ac系 (U)
最稳定配合物的键能 kcal/gatom
Fe(C5H5)2 77,
Ni(C5H5)2 53
金属的原子化热kcal/gatom
Cr 82.4, Fe 84.6, Co 91.5, Ni 91.0 Cu 72.8, Mo 142, Ru 155, Rh 133, Pd 84, Ag 60.7, W 191 Os 162, Ir 160, Pt 135 Au 74.2
(I) TOF与粒径无关, (II)粒径越小,TOF越大 (III)粒径越小,TOF越小
(IV)粒径在一定范围 内,TOF达到最大
Structure insensitive reaction: (I); Structure sensitive reaction: (II), (III), (IV).
++++ +
++++
+
++++ ++
++
+
-CN → CH2 NH2
++++ ++++ +
+
++
C=O → CHOH
++++
++
++
+
++
-COOR → -CH2OH
-CONH2 → -CH2NH2
-COH → -CH2OH
R3C-Cl → -CH
++
++++
++++
++++ ++++ ++++
版权所有,仅供课程学 习使用
版权所有,仅供课程学 习使用
金属铁的活性因结晶面的不同存在显著差异,特别是 Fe(111)面显示高活性．有关金属催化剂的基础研究要选 择结晶面,有必要制备出清洁的单晶表面
担载金属催化剂
金属粒子的表面反应性高(表面安定性差)，为了保持金属粒子的固体化学的 安定性，常常将其分散在机械强度大，表面积大耐热性好的的担体表面．
金属催化剂的特征: 金属催化剂多为过渡金属,有利用单一金属成分发现其在反应