鉑的用途是做化學反應的催化劑,這種催化劑通常是鉑黑。19世紀早期,化學家開始用鉑粉末對氫的點燃反應進行催化。鉑目前應用于汽車的催化轉換器,使廢氣中低濃度未燃燒的碳氫化合物能夠完全燃燒,產生二氧化碳和水汽。在石油業(yè)中,鉑可以用來催化若干個不同的反應,特別是將石腦油催化重整為更高辛烷值的汽油。二氧化鉑(或稱亞當斯催化劑)是氫化反應的催化劑,特別用于生產植物油。鉑金屬可以很好地催化過氧化氫分解為水和氧氣的反應。
貴金屬(precious metal)主要指金、銀和鉑族金屬(釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑)等8種金屬元素。這些金屬大多數擁有美麗的色澤,具有較強的化學穩(wěn)定性,一般條件下不易與其他化學物質發(fā)生化學反應。
催化劑失活指催化劑在使用中會因各種因素而失去活性的現象,貴金屬催化劑的失活原因一般分為中毒、燒結和熱失活、結焦和堵塞三大類。
中毒引起的失活
(1)暫時中毒(可逆中毒): 毒物在活性中心上吸附或化合時,生成的鍵強度相對較弱可以采取適當的方法除去毒物,使催化劑活性恢復而不會影響催化劑的性質,這種中毒叫做可逆中毒或暫時中毒。
(2)中毒(不可逆中毒): 毒物與催化劑活性組份相互作用,形成很強的的化學鍵,難以用一般的方法將毒物除去以使催化劑活性恢復,這種中毒叫做不可逆中毒或中毒。
(3)選擇性中毒: 催化劑中毒之后可能失去對某一反應的催化能力,但對別的反應仍有催化活性,這種現象稱為選擇中毒。在連串反應中,如果毒物僅使導致后繼反應的活性位中毒,則可使反應停留在中間階段,獲得高產率的中間產物。
結焦和堵塞引起的失活
催化劑表面上的含碳沉積物稱為結焦。以有機物為原料以固體為催化劑的多相催化反應過程幾乎都可能發(fā)生結焦。由于含碳物質和/或其它物質在催化劑孔中沉積,造成孔徑減小(或孔口縮小),使反應物分子不能擴散進入孔中,這種現象稱為堵塞。通常含碳沉積物可與水蒸氣或氫氣作用經氣化除去,所以結焦失活是個可逆過程。 3
燒結和熱失活
催化劑的燒結和熱失活是指由高溫引起的催化劑結構和性能的變化。高溫除了引起催化劑的燒結外,還會引起其它變化,主要包括:化學組成和相組成的變化,半熔,晶粒長大,活性組分被載體包埋,活性組分由于生成揮發(fā)性物質或可升華的物質而流失等。
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