铑催化剂

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虹口区常用贵金属均相催化剂简介

虹口区常用贵金属均相催化剂简介

虹口区常用贵金属均相催化剂简介
虹口区常用贵金属均相催化剂简介
贵金属催化剂是一种高效的催化剂,常用于有机合成、环保等领域。

虹口区作为上海市的一个重要区域,其常用的贵金属均相催化剂也备受关注。

本文将对虹口区常用的贵金属均相催化剂进行简要介绍。

1. 钯催化剂
钯催化剂是一种常用的贵金属催化剂,其催化活性高、选择性好、反应速率快等特点,使其在有机合成、医药化学等领域得到广泛应用。

虹口区常用的钯催化剂主要有钯催化的Suzuki偶联反应、钯催化的Heck反应、钯催化的Sonogashira偶联反应等。

2. 铑催化剂
铑催化剂是一种常用的贵金属催化剂,其催化活性高、选择性好、反应速率快等特点,使其在有机合成、医药化学等领域得到广泛应用。

虹口区常用的铑催化剂主要有铑催化的氢化反应、铑催化的不对称氢化反应、铑催化的烯烃羰基化反应等。

3. 铂催化剂
铂催化剂是一种常用的贵金属催化剂,其催化活性高、选择性好、反
应速率快等特点,使其在有机合成、医药化学等领域得到广泛应用。

虹口区常用的铂催化剂主要有铂催化的氢化反应、铂催化的氧化反应、铂催化的加氢反应等。

4. 钯铂催化剂
钯铂催化剂是一种常用的贵金属催化剂,其催化活性高、选择性好、
反应速率快等特点,使其在有机合成、医药化学等领域得到广泛应用。

虹口区常用的钯铂催化剂主要有钯铂催化的氢化反应、钯铂催化的加
氢反应、钯铂催化的氧化反应等。

总之,虹口区常用的贵金属均相催化剂主要包括钯催化剂、铑催化剂、铂催化剂和钯铂催化剂。

这些催化剂在有机合成、医药化学等领域发
挥着重要的作用,为推动虹口区的经济发展和环保事业做出了重要贡献。

羰基铑催化剂

羰基铑催化剂

羰基铑催化剂羰基铑催化剂是一类重要的有机合成催化剂,具有广泛的应用领域。

本文将从催化剂的性质、应用领域和合成方法等方面进行介绍。

一、催化剂的性质羰基铑催化剂是指含有铑金属和羰基配体的化合物,常见的有[Rh(CO)Cl]2、Rh(acac)(CO)2等。

这类催化剂具有较高的催化活性和选择性,能够在温和的条件下催化多种有机反应,如羰基化反应、环化反应、氢化反应等。

其催化活性主要源于金属铑上的d轨道电子,而配体的选择和配位方式则会对催化活性和选择性产生重要影响。

二、催化剂的应用领域羰基铑催化剂在有机合成中有着广泛的应用。

其中最常见的应用是在有机合成中的羰基化反应,如羰基化氢、羰基化醇等。

羰基铑催化剂在这些反应中能够高效催化羰基化反应,使得反应底物可以在较温和的条件下进行,产率较高,选择性较好。

此外,羰基铑催化剂还可用于烯烃的环化反应、脱氢反应等,具有重要的应用潜力。

三、催化剂的合成方法羰基铑催化剂的合成方法主要有两种:金属铑的还原和羰基化合成。

其中,金属铑的还原是一种常用的合成方法,可以通过将铑盐与还原剂(如氢气、硼氢化钠等)反应得到金属铑。

而羰基化合成则是通过将金属铑与羰基配体反应得到羰基铑催化剂。

这两种方法各有优缺点,具体选择合成方法需根据实际需要进行考虑。

四、进展与挑战近年来,羰基铑催化剂在有机合成领域取得了显著的进展。

随着合成方法的不断改进,羰基铑催化剂的合成变得更加高效和经济。

同时,催化剂的配体设计也得到了广泛关注,通过选择不同的配体可以调控催化剂的活性和选择性。

然而,羰基铑催化剂的应用还面临着一些挑战,如催化剂的稳定性、底物的适用范围等问题。

因此,未来需要进一步的研究和探索,以进一步提高催化剂的性能和应用领域。

总结起来,羰基铑催化剂是一类重要的有机合成催化剂,具有广泛的应用领域。

催化剂的性质和合成方法决定了其催化活性和选择性,而配体的选择和设计则可以进一步调控催化剂的性能。

尽管目前已取得了显著的进展,但催化剂的应用还面临一些挑战,需要进一步的研究和探索。

铑催化 机理

铑催化 机理

铑催化机理
铑催化是一种重要的有机合成反应,它以铑离子作为催化剂,促
进了许多不同类型的化学反应。

铑催化反应机理复杂,但是一般为以
下三步骤:
1. 过渡态形成:铑催化剂首先与反应底物(通常是烯烃或叠氮
化合物)发生配位作用,形成一个配位化合物,这个步骤是催化反应
的起始点。

2. 配位累积:配位物将通过一个或多个发生化学反应的中间体(如烷基、烯基或卤代物等)与其他反应体系发生反应。

这个过程中,铑催化剂会重新配位,并且可以在该过程中激活底物分子。

3. 解离产物:最终的步骤是解离产物,其中铑离子再次成为游
离状态。

这个步骤可以通过加入一个稳定剂来进行有效的控制,以避
免副反应或不可逆的反应。

铑催化反应可以在许多条件下进行,包括在水或有机溶剂中,其
优越性在于高效性、选择性和灵活性。

然而,铑离子作为一个非常强
的氧化剂,也可能会导致一些副反应和毒性效应。

因此,催化剂的选
择和反应条件的确立对于铑催化反应的成功率和安全性至关重要。

铑催化反应

铑催化反应

铑催化反应引言:铑(Rhodium)是一种贵金属,具有优异的催化性能。

铑催化反应是指在铑催化剂的作用下,底物分子发生化学变化,生成新的产物。

铑催化反应在有机合成和工业领域中具有广泛的应用,可以实现高效、高选择性的化学转化。

本文将介绍几种常见的铑催化反应及其应用。

一、铑催化的氢化反应铑催化的氢化反应是一种常见的催化反应,可将不饱和化合物加氢生成饱和化合物。

在这类反应中,铑催化剂通常与氢气和底物反应,生成相应的氢化产物。

铑催化的氢化反应在有机合成中具有重要的地位,可用于合成醇、醛、胺等有机化合物。

二、铑催化的羰基化反应铑催化的羰基化反应是指通过铑催化剂将底物中的醇基转化为醛基或羰基化合物。

在这类反应中,铑催化剂能够催化醇与一氧化碳或醛反应,生成相应的醛化产物。

铑催化的羰基化反应在有机合成中具有广泛的应用,可用于合成酯、酸、酮等重要的有机化合物。

三、铑催化的烯烃环化反应铑催化的烯烃环化反应是指通过铑催化剂使烯烃分子发生环化反应,生成环状化合物。

在这类反应中,铑催化剂能够催化烯烃中的双键发生氢迁移和环化反应,生成相应的环状产物。

铑催化的烯烃环化反应在药物合成和天然产物合成中具有重要的应用价值,可用于合成多种具有生物活性的化合物。

四、铑催化的碳氢键活化反应铑催化的碳氢键活化反应是指通过铑催化剂将底物中的碳氢键转化为碳氢键活化产物。

在这类反应中,铑催化剂能够催化底物中的碳氢键发生氧化、羰基化或其他反应,生成活化的碳氢键产物。

铑催化的碳氢键活化反应在有机合成中具有重要的应用,可用于合成含有碳氢键活化基团的化合物。

五、铑催化的偶联反应铑催化的偶联反应是指通过铑催化剂将两个底物分子连接在一起,生成新的化合物。

在这类反应中,铑催化剂能够催化底物分子之间的碳-碳键或碳-氮键形成,生成相应的偶联产物。

铑催化的偶联反应在有机合成中具有重要的地位,可用于合成含有碳-碳键或碳-氮键的复杂分子。

结论:铑催化反应是一种重要的催化反应,具有广泛的应用价值。

铑催化剂英文名是什么

铑催化剂英文名是什么

铑催化剂英文名是什么铑催化剂(Rhodium Catalyst)是一种常用的催化剂,它在许多重要的有机合成反应中发挥着至关重要的作用。

铑催化剂是由铑作为活性金属中心组成的配合物,在化学反应中能够促进反应速率、提高产率和选择性。

铑催化剂的英文名是Rhodium Catalyst。

铑是一种稀有的贵金属元素,具有良好的催化性能。

它的化学性质稳定,在化学反应中能够保持催化剂的活性,不易被污染或失活。

所以,铑催化剂常被应用于有机合成反应中,特别是那些需要高活性和高选择性的反应。

铑催化剂广泛应用于多种有机反应中。

例如,它可以催化氢化反应,将不饱和化合物还原成饱和化合物。

在这个过程中,铑催化剂能够提供催化剂表面上的活性位点,吸附反应物分子并促进其与氢气的反应,从而实现化学反应。

这种反应广泛应用于合成化学和工业过程中。

此外,铑催化剂还可以催化碳氢键的直接活化反应。

在这种反应中,铑催化剂能够将C-H键断裂,并形成新的C-C或C-X键。

这种反应通常是一类特殊的C-H活化反应,对于有机合成来说具有重要的意义。

铑催化的C-H活化反应可以高效地合成复杂的有机分子,缩短合成路径,提高产率。

此外,铑催化剂还可以催化羰基化合物的反应。

在这种反应中,铑催化剂能够将羰基化合物转化为相应的醇或羧酸。

这种反应对于合成化学和药物化学具有重要的意义,能够高效地构建C-O和C-C键,构建分子框架。

除了上述的反应,铑催化剂还在其他有机合成反应中发挥着重要的作用。

例如,它可以用于催化不对称合成反应,合成手性化合物。

不对称合成是有机合成领域中的一个重要方向,对于制备手性药物和生物活性分子具有关键性意义。

总之,铑催化剂是一种重要的催化剂,在有机合成反应中发挥着重要的作用。

它能够提高反应速率、产率和选择性,为有机合成提供了有效的工具。

铑催化剂是铑作为活性金属中心组成的配合物,在化学反应中表现出良好的催化性能。

目前,铑催化剂已经被广泛应用于多种有机合成反应,为合成化学和药物化学研究提供了重要的支持。

铑派克催化剂用途-概述说明以及解释

铑派克催化剂用途-概述说明以及解释

铑派克催化剂用途-概述说明以及解释1.引言1.1 概述铑派克催化剂是一种重要的催化剂,具有高催化活性和选择性。

它在有机合成和环境保护等领域有着广泛的应用。

本文将探讨铑派克催化剂的定义、特性,以及它在不同领域中的重要作用。

同时,也将展望铑派克催化剂的发展前景,总结其发展趋势,以期为相关领域的研究和应用提供一定的参考和指导。

1.2文章结构1.2 文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分,具体内容如下:- 引言部分将从概述铑派克催化剂的重要性和应用背景入手,介绍为什么铑派克催化剂备受关注。

同时阐述文章的结构和目的,为读者提供整体框架的认识。

- 正文部分将分为三个部分,首先介绍铑派克催化剂的定义和特性,包括其物理化学性质和应用特点;其次探讨铑派克催化剂在有机合成领域的广泛应用,包括合成反应的机理和优势;最后探讨铑派克催化剂在环境保护中的作用,包括减少废弃物产生和绿色合成的意义。

- 结论部分将总结铑派克催化剂的前景和发展趋势,展望其在未来的应用前景。

同时对文章内容进行概括,并简要总结铑派克催化剂的关键作用和意义。

1.3 目的本文的目的是探讨铑派克催化剂在各个领域的广泛应用和重要作用。

通过深入分析铑派克催化剂的定义、特性以及在有机合成和环境保护中的实际应用,旨在展示其在科学研究和工业生产中的重要性和潜力。

同时,本文还将探讨铑派克催化剂的未来发展前景和趋势,为读者提供关于该催化剂的全面了解,促进其在相关领域的更广泛应用和推广。

2.正文2.1 铑派克催化剂的定义和特性铑派克催化剂是指以铑为主要活性中心的一类催化剂,在有机合成和环境保护领域有着广泛的应用。

铑是一种贵金属,其在催化反应中表现出色的活性和选择性使其成为一种理想的催化剂。

铑派克催化剂具有以下几个特性:1. 高活性:铑派克催化剂在有机合成反应中展现出高效的催化活性,能够有效促进不同类型的化学反应,并获得良好的产率和选择性。

2. 选择性:铑派克催化剂对多种基团具有高度的选择性,能够实现对底物中特定键合的选择性催化转化,有利于提高反应的产率和减少副反应的生成。

铑催化剂活性恢复合同8篇

铑催化剂活性恢复合同8篇

铑催化剂活性恢复合同8篇篇1甲方(委托方):___________________乙方(受托方):___________________鉴于甲方拥有因使用或其他原因导致的活性降低的铑催化剂,需乙方进行活性恢复处理,经双方友好协商,达成如下协议:一、合同目的本合同旨在明确甲、乙双方在铑催化剂活性恢复项目上的合作关系,明确双方的权利和义务,确保项目的顺利进行。

二、工作内容1. 乙方负责对甲方提供的铑催化剂进行活性恢复处理。

2. 活性恢复过程中,乙方应按照行业标准及最佳实践进行操作,确保催化剂活性得到最大化恢复。

3. 乙方需提供详细的活性恢复报告,包括处理过程、结果及建议等。

三、合同条款1. 甲方需提供需恢复的铑催化剂,并确保其来源合法。

2. 乙方应保证活性恢复工作的专业性和保密性,不得泄露甲方技术秘密或商业信息。

3. 乙方应在收到甲方催化剂后的约定时间内完成活性恢复工作,并通知甲方验收。

4. 验收标准:恢复后的催化剂活性应达到或超过原活性的XX%。

5. 价格及支付方式:甲方需支付乙方一定金额作为活性恢复服务费用,具体金额及支付方式详见附件。

6. 违约责任:(1)如乙方未能在约定时间内完成活性恢复工作,或恢复效果未达到约定标准,乙方应退还全部服务费用并赔偿甲方损失。

(2)如因甲方提供的催化剂来源问题导致合同无法履行,甲方应承担全部责任。

7. 解决纠纷方式:如双方在合同履行过程中发生纠纷,应首先友好协商解决;协商不成的,可向合同签订地人民法院提起诉讼。

四、保密条款1. 双方应对本合同内容以及履行过程中获知的对方商业秘密、技术秘密等信息予以保密。

2. 未经对方许可,任何一方不得向第三方泄露本合同相关信息。

五、其他条款1. 本合同一式两份,甲、乙双方各执一份。

2. 本合同自双方签字(盖章)之日起生效,有效期为____年。

3. 未尽事宜,可另行签订补充协议,补充协议与本合同具有同等法律效力。

六、签署甲方(委托方):___________________(盖章)法定代表人:___________________地址:___________________联系电话:___________________日期:___________________乙方(受托方):___________________(盖章)法定代表人:___________________地址:___________________联系电话:___________________日期:___________________篇2合同编号:[具体编号]甲方(委托方):[甲方公司名称]地址:[甲方公司地址]法定代表人:[甲方公司法人姓名]电话:[甲方公司联系电话]乙方(受托方):[乙方公司名称]地址:[乙方公司地址]法定代表人:[乙方公司法人姓名]电话:[乙方公司联系电话]鉴于甲方需要恢复铑催化剂的活性,乙方具备相关技术能力和经验,双方根据平等、自愿、互利的原则,达成以下合同协议:第一条合同目的本合同旨在明确甲、乙双方在铑催化剂活性恢复项目上的合作关系,明确双方的权利和义务,确保项目顺利进行。

铑催化剂催化的反应

铑催化剂催化的反应

铑催化剂催化的反应铑催化剂是一种广泛应用于有机合成领域的重要催化剂。

它具有良好的催化活性和选择性,能够促进多种有机化合物的化学变换。

在有机合成中,铑催化剂催化的反应已经成为一种非常有效的方法。

铑催化剂的优势铑催化剂具有许多优势,使其成为有机合成中的重要工具。

首先,铑催化剂具有高度的催化活性。

铑是一种过渡金属元素,它能够参与反应过程中的电子转移,从而降低反应的活化能,加速反应的进行。

其次,铑催化剂具有良好的选择性。

在有机合成中,通常需要选择性地合成目标产物,而避免副反应的发生。

铑催化剂通过精确的配体设计和反应条件的控制,能够实现高度的选择性。

此外,铑催化剂还具有较高的稳定性和容易操作的特点,使其成为实验室和工业生产中的理想选择。

铑催化剂催化的反应类型铑催化剂能够催化多种类型的有机反应。

其中一类常见的反应是氢化反应。

铑催化的氢化反应通常能够将不饱和键加氢生成饱和化合物。

这种反应在药物合成和化学品合成中极为重要。

另外,铑催化剂还可用于催化羧酸的还原、烯烃的环化、醇的氧化等反应。

具体来说,铑催化剂的应用可以实现许多重要的化学转化,包括C-C键的构建、新的碳-碳键的形成、手性化合物的合成等。

铑催化剂的应用领域铑催化剂在有机合成中的应用非常广泛。

在药物合成中,铑催化剂能够实现对天然化合物的合成、活性物质的产生以及新的药物候选物的发现。

在医药领域,铑催化剂已经被应用于肿瘤治疗、抗艾滋病、抗糖尿病等疾病领域。

同时,在化工领域,铑催化剂能够实现高效的化学转化,从而提高化工生产过程的效率和环境友好性。

铑催化剂的发展趋势随着有机合成领域的不断发展,铑催化剂的研究也在不断深入。

一方面,铑催化剂的催化性能正在不断提高,能够实现更加高效和选择性的反应。

另一方面,铑催化剂的可持续性和环境友好性也成为研究的重点。

研究人员正在致力于开发更加高效的催化系统,减少反应中的副产物生成,提高催化剂的回收利用率,进一步降低生产成本和对环境的影响。

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合成气制乙醇铑基催化剂研究进展姓名:朱广宇专业: 高分子班级: 101班学号: 2010016041摘要:能源是现代社会赖以生存和发展的基础,乙醇作为一种优质的清洁能源,是很有应用前景的替代能源,它可由合成气催化转化制得。

研发一种可以选择性生成乙醇并具有工业化应用前景的催化剂是该领域的研究热点。

铑(Rh)基催化剂在合成乙醇、乙醛、乙酸的过程中因具有较好的乙醇选择性而备受关注。

本文重点介绍了合成气催化转化制乙醇铑基催化剂的反应机理以及催化剂的活性中心、载体和助剂对催化活性、选择性的影响。

关键词:合成气;乙醇;铑催化剂随着全球气候的变化、化石燃料资源的日趋减少以及原油价格的持续上涨,能源问题已经处于核心地位。

据世界能源组织估计,全球能源消费到2030 年时将从2006 年的472×1015 Btu(1 Btu = 1055J)增长到678×1015 Btu,而且这些能源多数来自化石燃料,特别是煤和石油。

据统计,世界石油消费将从2006 年的每天85.0 百万桶原油增加到2030 年每天106.6 百万桶[1]。

然而,由于石油主要集中在全球的少数地区,而且储量日益减少,所以近年来开发可替代石油的绿色能源技术的研究已经变得越来越重要了。

乙醇是一种很有应用潜力的传统能源替代品,它可以提供与汽油相当的化学能,但却排放更少的温室气体和其它环境污染物[2]。

同时,乙醇同样可以作为合成多种化工原料、燃油和聚合物的原料,人们还发现乙醇可以在燃料电池中作为可再生的氢源[3]。

目前,乙醇生产主要有以下两种途径:一,由甘蔗或玉米,即糖质作物和淀粉质作物的直接发酵制得;二,石油裂化得到乙烯,乙烯直接水合制得。

由于原油价格不断上涨,使得后者通过石油裂化催化转化制乙醇这一路线不适合大规模生产,因而规模化生产乙醇是由发酵这一成熟的工业化路线完成。

目前采用发酵法制乙醇仍受限于生物质的组成,很多生物质中含有大量的 5 碳戊糖,它们在发酵过程中不能通过微生物完全代谢成乙醇;然而,利用该法制备燃料级乙醇成本和能耗均很高[4]。

因此,国内外正在寻求一条新的低能耗、高效率的乙醇合成路线。

通过气化将生物质转化为合成气(CO 和H2的混合物),然后催化转化制乙醇[5]是一条新的路线,这一领域目前还处于初期研究阶段。

从合成气直接合成乙醇在经济上具有较强的竞争力,而铑(Rh)基催化剂在合成二碳含氧化合物乙醇、乙醛、乙酸的过程中,由于其较好的选择性而受到广泛的重视。

1 合成气制乙醇的化学过程[6]合成气作为原料可以在不同催化剂作用下直接或通过甲醇中间体间接合成乙醇和高级醇,合成路线见图2。

合成气直接转化制乙醇反应方程式见式(1)。

2CO(g) +4H2(g)→C2H5OH(g) +H2O(g) (1)ΔHθ298 =-253.6 kJ/molΔGθ298 =-221.1 kJ/mol合成气直接转化制乙醇是一个强放热并且容易进行的反应,由于受多种因素(如催化剂的组成、操作条件等)的影响,上述反应总伴随有副反应发生,导致产生甲烷、C2~C5的烷烃和烯烃、甲酮、乙醛、酯类以及乙酸等多种产物。

其中,在CO 的氢化过程中很容易发生甲烷化反应,该反应也是一个强放热反应,同时消耗大量的H2,见式(2)。

CO(g) + 3H2(g)→CH4(g) + H2O(g) (2)ΔHθ298 =-205.9 kJ/molΔGθ298 =-141.9 kJ/mo为了提高乙醇的产率和选择性,应选择对甲烷化反应有抑制作用的催化剂和反应条件。

另外,由于多数合成气制乙醇的催化剂对水煤气变换反应(WGS)都有催化作用,所以这类反应也经常发生,其反应方程式见式(3)。

CO(g) + H2O(g)→CO2(g) + H2(g) (3)ΔHθ298 =-41.1 kJ/molΔGθ298 =-28.6 kJ/mol由于WGS反应通常在H2/CO较高时不易发生,因此,可以通过改变催化剂的性质、调节催化剂的组成以及选择合适的反应条件来抑制副反应的发生,提高乙醇的产率和选择性。

2 合成气制乙醇催化剂的分类用于合成气制乙醇的催化剂分为均相催化剂和异相催化剂。

均相催化剂对乙醇的选择性相对较高,但均相催化剂一般都比较昂贵,操作压力高,而且催化剂的分离和回收处理过程非常繁琐,不适合工业应用。

异相催化剂的制备一般较为简单,操作简便,而且催化剂与产物的分离和回收过程要比均相催化剂简单得多。

然而由于在动力学上C—C键的形成慢,C2中间体的链增长速度快,使得合成气制乙醇异相催化过程中乙醇产率低、选择性低,这也是异相催化的最大难题。

合成气制乙醇异相催化剂大致分为两类:①贵金属催化剂;②非贵金属催化剂。

贵金属催化剂主要是铑基催化剂,而非贵金属催化剂包括改性的合成甲醇催化剂、改性的费托合成催化剂和MoS2催化剂等。

在这两大类催化剂中,使用贵金属催化剂得到的产物主要是乙醇和其它C2 含氧化合物,而使用非贵金属催化剂得到的产物主要是甲醇和异丁醇。

以下内容总结了贵金属-Rh 基催化剂的研究进展。

3 合成气制乙醇铑基催化剂的研究3.1 反应机理研究者普遍认同的合成气制乙醇铑基催化剂的反应机理大体可分为以下几步,首先,H2、CO 被催化剂吸附;接下来,吸附在催化剂上的CO 自身分解,然后被氢化,并在催化剂表面形成一种碳氢化合物(CHx)ad(x=2 或3;这时,未分解的CO插入到Rh—C 键(CHx 物种中的C)中,同时被氢化后得到烯醇中间体;得到的烯醇中间体会与Had 原子反应生成乙醇。

大多数研究者认为CO 在Rh 基催化剂上的吸附是合成气制乙醇反应的决速步骤。

此步反应在很大程度上受助剂、Rh 簇的大小和形状、载体的预处理及反应条件的影响,这些因素决定了吸附的CO 是否分解。

而从可以看出,合成乙醇CO 的分解率要适度,所以Rh 基催化剂的组成、制备条件等对其活性和选择性的影响非常大。

在合成乙醇过程中,常常伴随有多种副反应发生:如形成的Oad 原子可能会与CO 反应生成CO2;形成的 (CHx)ad 物种可能会被氢化形成甲烷(或高级碳氢化合物;得到的烯醇中间体会与吸附的H 原子和CO 反应生成C2+含氧化合物。

根据该机理可知,“缝合”Rh 金属和一个助剂离子使Rh 和助剂离子之间具有一定的相互作用,这是选择性生成乙醇的一个关键步骤。

3.2 活性中心由于Rh 在元素周期表中的位置特殊处于容易使CO 分解形成高级碳氢化合物的元素(Fe、Co)和不使CO 分解产生甲醇的元素Pd,Pt 和Ir)之间[12],因此,Rh 可以使CO 氢化形成甲醇、乙醇或其他化合物,具体产物取决于载体、助剂和反应条件。

CO在催化剂表面的吸附状态与Rh 簇的大小和形态有密切关系[13],但是不同研究人员对于Rh 簇尺寸对CO吸附状态所产生的影响看法不一。

Libuda等[14]发现CO 的分解活性随着负载到A l2O3 载体上的Rh 粒子的增大而增加;Gronchi 等[15]也发现,Rh/V2O5催化剂在低温范围(低于230 ℃)内随着Rh 颗粒尺寸的增加,具有CO 插入活性的位点也随之增加;而Frank 等[16]则认为Rh 簇的尺寸大约为500~ 1000个原子大小时,CO 的分解达到最大值。

3.3 载体合成气制乙醇催化剂中常用的载体有Al2O3、SiO2、ZrO2、TiO2 等。

载体在很大程度上影响着催化剂的活性和产物的选择性。

这些载体可能起直接作用,即在催化反应中载体直接与金属相互作用,从而增加了CO 的化学吸附,如Guglielminotti 等[17]研究发现由羰基化合物分解得到的尺寸较小的铑簇与ZrO2载体的表面羟基有强烈的相互作用;载体也能起间接作用,即载体直接影响Rh 或助剂的分散度,从而影响CO 的吸附性质,最终影响催化反应,如Trautmann 等[18]发现将0.5%的Rh 负载到SiO2载体上会产生Rh 微晶,这时催化剂表面吸附的CO不可分解,然而将同样含量的Rh 负载到Al2O3和TiO2 载体上后会形成分散度更高的金属簇,催化剂表面吸附的CO 则可分解。

另外,Ichikawa 等[19]还证明了使用弱碱性氧化物如La2O3、Cr2O3、TiO2和ThO2等作为载体负载Rh 的催化剂具有较高的乙醇产量;使用MgO 和ZnO 等强碱性载体得到的主要产物为甲醇,而使用Al2O3、V2O5、SnO2 和WO3等酸性载体则主要产生甲烷和高级烃。

3.4 助剂助剂对合成气催化转化制乙醇这一反应的活性、产物分布等都有重要的影响。

许多高性能的多组分铑基催化剂中都含有Mn、Fe、Li 这3 种助剂[20-24]。

关于助剂作用本质的常见模型有:助剂影响负载金属的电子性质[25];助剂修饰金属颗粒的大小和形貌[26];助剂稳定Rh 活性中心的存在[23];助剂加速CO 的解离和插入[27];助剂参与反应中间体的形成或强烈地修饰中间体的形成[28]等。

不添加助剂的Rh 催化剂得到的主要产物是碳氢化合物[28],通过添加助剂可以有效提高乙醇的产率。

目前主要研究的助剂包括:过渡金属氧化物,稀土氧化物(及其化合物),碱金属和贵金属等。

过渡金属助剂在金属-助剂界面提供了与CO中O 原子反应的活性位点一般认为,有效的助剂可以修饰Rh 金属簇表面,在Rh 原子和助剂之间形成大量的活性位点。

M—O 键越强,CO 就越易分解,这与Kato 等[29]发现助剂氧化物的生成热与CO 的分解有着密切关系这一结论相符。

CO 与Rh-助剂表面的作用[30]Rh-M/SiO2 催化剂上不同类型的助剂M对催化活性和乙醇选择性的影响不同[20,31]而Zr、Ti 和V 等助剂的加入表现出较高的催化活性,同时Ti 和Zr 等的加入也表现出较高的乙醇选择性。

Li、Na 和K 等作为第二助剂的加入大大增加了C2含氧化合物的选择性从而助剂对Rh/SiO2 催化剂的活性和乙醇选择性的影响抑制碳氢化合物的选择性。

而Cr、Mn、Zn 等表现出的乙醇产率和选择性都较差。

然而,Ojeda 等[32]和Hu 等[33]认为,Mn 助催化的铑基催化剂是合成气制乙醇的一个很有潜力化剂。

Ichikawa 等[20,34]也发现使用含有Li 或Na 的Rh-Mn/SiO2 催化剂可得到较高的乙醇选择性。

Burch 等[35]使用2%Rh-10%Fe/Al2O3 催化剂在固定床反应器中270 ℃、1 MPa 条件下,得到的产物中乙醇的选择性高达50%左右。

可见Fe2O3的加入大大抑制了CH4的形成并提高了乙醇的选择性;金属和助剂之间紧密的相互作用会增加Rh 与助剂间的界面,该界面会调节化学吸附的CO 使C 原子与Rh 原子键合,O 原子和助剂离子键合。

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