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2018年1月19日 星期五

丁酉(鸡)年十二月初三

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  以金属氧化物为主要催化活性组分的催化剂。在工业上用得最多的是过渡金属氧化物,它们广泛用于氧化还原型机理的催化反应;主族元素的氧化物多数用于酸碱型机理的催化反应(见固体酸催化剂),包括氧化、脱氢、加氢、氧化脱氢、氨化氧化、氧氯化等反应(见表)。

金属氧化物催化剂

  过渡金属氧化物催化剂发展较迟。1913年五氧化二钒用于硫酸工业,作为二氧化硫氧化成三氧化硫的催化剂;1916年钒催化剂又用于萘氧化制邻苯二甲酸酐;20年代初,锌-铬氧化物用于合成气生产甲醇;60年代,随着石油化学工业的发展,特别是1960年用钼-铋氧化物为催化剂,将丙烯氨化氧化为丙烯腈成功以后,无论在催化剂品种方面和基础理论研究方面,促使氧化物催化剂得到了很大的发展。
  过渡金属氧化物催化剂,一般为非化学计量化合物,存在着负离子或正离子缺位,形成特定的活性中心;分子结构中的某些金属-氧键的强度往往不同于正常化合物,能通过电子转移的机理而使反应物活化。在金属氧化物催化的氧化反应中有多种活化的过渡态氧生成,如O娛、O-、O2-,它们表现出不同的反应活性,可分两种作用机理,即吸附氧作用机理和晶格氧作用机理。前者是借助因吸附而活化的过渡态氧与被氧化物的作用;后者以氧化物催化剂中的晶格氧与被氧化物发生作用而自身被还原,还原状态的氧化物催化剂再从催化剂表面气相中夺取氧而再被氧化,形成催化循环。
  从组成上可分为单一氧化物或混合氧化物催化剂,后者存在几种形式:①生成复合氧化物,如尖晶石、重晶石、含氧酸盐-杂多酸等;②形成固溶体,如氧化铁-氧化铬、氧化钒-氧化磷等;③相互分开的混合物,通过协同效应产生催化作用。有些催化剂虽然在催化剂生产厂出厂时是以氧化物的形态提供,但经用户活化处理后,或在使用过程中,会转变或部分转变为金属态。在氧化物催化剂中,多含有催化剂载体,如氧化铝载体硅胶载体等。
  参考书目
 清山哲郎著:《金属酸化物とその触媒作用》,講談社,東京,1978。

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更新时间 : 2009-06-21

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