Класификация на металните катализатори

Неподдържани и поддържани метални катализатори

Според това дали активните компоненти на катализатора са закрепени върху носителя или не:

Неподдържан метален катализатор

Отнася се до метални катализатори без носител, които могат да бъдат разделени на два вида: единичен метал и сплав според техния състав. Обикновено се използва под формата на метална рамка, метална телена мрежа, метален прах, метални частици, метални стружки и филм за изпаряване на метал. Рамковият метален катализатор е да се направи сплав с каталитично активен метал и алуминий или силиций и след това да се използва разтвор на натриев хидроксид за разтваряне на алуминия или силиция, за да се образува метална рамка. Най-често използваният скелетен катализатор в индустрията е скелетният никел, който е изобретен от М. Рейни от Съединените щати през 1925 г., така че се нарича още Рейни никел. Скелетните никелови катализатори се използват широко в реакциите на хидрогениране. Други рамкови катализатори включват рамков кобалт, рамкова мед и рамково желязо. Типичните катализатори от метална телена мрежа са платинена мрежа (виж снимката) и мрежа от сплав платина-родий, които се използват в процеса на амоксидация за производство на азотна киселина.

Поддържан метален катализатор

Катализаторът, в който металният компонент е закрепен върху носителя, се използва за подобряване на дисперсията и термичната стабилност на металния компонент, така че катализаторът да има подходяща структура на порите, форма и механична якост. Повечето поддържани метални катализатори се приготвят чрез импрегниране на разтвора на метална сол върху носителя и редуцирането му след утаяване или термично разлагане. Един от ключовете за получаването на поддържани метални катализатори е да се контролират условията на топлинна обработка и редукция.

Еднометални и мултиметални катализатори

Според активния компонент на катализатора е един или повече метални елементи класификация:

Единичен метален катализатор

Отнася се за катализатор само с един метален компонент. Например, в катализатора за реформиране на платина, използван за първи път в индустрията през 1949 г., активният компонент е единична метална платина, подкрепена върху η-алуминиев триоксид, съдържащ флуор или хлор.

Мултиметален катализатор

Компонентите в катализатора са съставени от два или повече метала. Например, платина-рениев и други двойни (множествени) катализатори за реформиране на метали, поддържани върху хлор-съдържащ γ-алуминиев триоксид. Те имат по-добра производителност от гореспоменатите катализатори за реформиране, съдържащи само платина. В този тип катализатор различни метали, поддържани върху носителя, могат да образуват двоични или многоелементни метални клъстери, така че ефективната дисперсия на активните компоненти е значително подобрена. подобряване. Концепцията за метални клъстерни съединения за първи път е извлечена от сложни катализатори. Когато се прилага към твърди метални катализатори, може да се счита, че има няколко, десетки или повече метални атома, групирани върху металната повърхност. От 70-те години на миналия век, въз основа на тази концепция, е предложен модел на активния център на метални клъстери, за да се обясни механизмът на някои реакции. При поддържани и неподдържани мултиметални катализатори, ако се образува сплав между металните компоненти, тя се нарича сплавен катализатор. Най-изследвани и прилагани са катализатори от бинарни сплави, като мед-никел, мед-паладий, паладий-сребро, паладий-злато, платина-злато, платина-мед, платина-родий и др. Активността на катализатора може да се регулира чрез регулиране на състава на сплавта. Някои сплавни катализатори имат очевидни разлики в състава на повърхността и насипната фаза. Например, след добавяне на малко количество мед към никеловия катализатор, първоначалната повърхностна структура на никеловия катализатор се променя поради обогатяването на медта на повърхността, като по този начин се хидрогенира етан. Лизисната активност намалява бързо. Сплавните катализатори имат приложения при хидрогениране, дехидрогениране, окисление и др.