一种贵金属催化剂材料(贵金属催化剂用途)
本文目录一览:
- 1、最贵的催化剂?
- 2、什么是贵金属催化剂
- 3、贵金属催化剂的组成及制备方法
最贵的催化剂?
铂:“最金贵”的催化剂
“室温催化氧化甲醛和催化杀菌技术的英文全称为Ultra-efficient Formaldehyde Catalytic Oxidation,简称UFCO,国家高新技术研究发展计划(863计划)项目研究成果,这项技术的最大亮点就是以铂作为催化剂。” 中科院生态环境研究中心研究室副主任贺泓告诉记者,铂作为一种贵金属,制成各种饰品,对人们来说并不陌生,其实铂金还有不为人知的另一个重要角色,那就是作为催化剂,被广泛用于汽车排尾净化装置,为保护环境起到关键作用。而这项技术则首开先河,把铂金用到了室内污染治理中。
铂金是彻底分解甲醛的必要成分,能对甲醛起到催化氧化的作用;在空气净化器中置入500毫克铂金,无需外来能源即可长效分解甲醛,不产生任何二次污染,净化更彻底。
快:光速分解甲醛
UFCO技术主要通过以铂金原子为中心的分子裂变重组催化剂的作用来实现对甲醛的分解。这项技术的另一个特点就是“快”。贺泓介绍说,分子裂变重组催化剂能以原子振动的速度,来加速铂金原子对甲醛的分解,在瞬间生成二氧化碳和水,从而实现对空气的净化。去甲醛之快,几乎可以用光速来形容。
据介绍,在甲醛接触到铂金原子之后,分子裂变重组催化剂便以原子振动的速度,即光速(光速绕赤道转一圈只需要0.13秒),迫使甲醛分子发生断裂,并促使各化学元素在裂变后进行重组,最终生成水和二氧化碳。
省:模块永久使用不更换
分子裂变重组催化剂的神奇之处在于,各化学元素发生裂变重组过程中其本身会变形,但在结束消灭甲醛的时候,又变回原形。贺泓解释说,同样道理,应用UFCO技术的净化器中,铂金原子也不会参与反应,只是对甲醛进行催化氧化。所以,分子裂变重组催化剂和铂金原子在反应过程中均无任何消耗,可以永久使用。
甲醛去除率达98%以上
北京市疾病预防控制中心与清华大学建筑环境检验中心,分别在2008年5月和2010年6月对UFCO技术进行了祛除甲醛效果检查。实验数据表明,应用这项技术,能够去除空气中98%以上的甲醛成分;同时,进行了为期15天的小白鼠吞食实验,结果证明无任何有毒物质产生。
以基于UFCO技术的亚都KJF4901/4902 型空气净化器为例,其技术指标达到在国家标准30立方米空气舱内,甲醛浓度超标14.8倍的情况下,开机1小时后,甲醛浓度可降低到国家标准0.1mg/m3以下;与传统吸附技术类型的净化器相比,净化速度提高了8倍,寿命无限期延长;30分钟的杀菌率高达99.7%以上。
在2011年12月的《空气净化器环保认证规则》新闻发布会上,国家室内环境与室内环保产品质量监督检验中心主任宋广生将UFCO铂催化分解技术的发明列为室内环保行业十件大事之一。
什么是贵金属催化剂
贵金属催化剂已经有很长的历史了,它的工业应用可以追溯到19世纪的70年代,以铂为催化剂的接触法制造硫酸的工业。1913年,铂网催化剂用于氨氧化制硝酸;1937年Ag/Al2O3催化剂用于乙烯氧化制环氧乙烷;1949年,Pt/Al2O3催化剂用于石油重整生产高品质汽油;1959年,PdCl2-CuCl2催化剂用于乙烯氧化制乙醛;到上世纪60年代末,又出现了甲醇低压羰基合成醋酸用铑络合物催化剂。从上世纪70年代起,汽车排气净化用贵金属催化剂(以铂为主,辅以钯、铑)大量推广应用,并很快发展为用量最大的贵金属催化剂。 贵金属催化剂的英文名称是precious metal catalyst,它主要是以铂族金属(Platinum Group Metal )为主的铂(Pt)、钯(Pd)、钌(Ru)、铑(Rh)、铱(Ir)、锇(Os)等为催化活性组分的载体类非均相催化剂和铂族金属无机化合物或有机金属配合物组成的各类均相催化剂。铂族金属由于其d电子轨道都未填满,表面易吸附反应物,且强度适中,利于形成中间“活性化合物”,具有较高的催化活性,同时还具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性,成为最重要的催化剂材料。 按催化剂的主要活性金属分类,常用的有:铂催化剂、钯催化剂和铑催化剂、钌催化剂等。贵金属催化剂由于其无可替代的催化活性和选择性,在石油、化工、医药、农药、食品、环保、能源、电子等领域中占有极其重要的地位。在石油和化学工业中的氢化还原、氧化脱氢、催化重整、氢化裂解、加氢脱硫、还原胺化、调聚、偶联、歧化、扩环、环化、羰基化、甲酰化、脱氯以及不对称合成等反应中,贵金属均是优良的催化剂。 在环保领域贵金属催化剂被广泛应用于汽车尾气净化、有机物催化燃烧、CO、NO氧化等。在新能源方面,贵金属催化剂是新型燃料电池开发中最关键的部分。 在电子、化工等领域贵金属催化剂被用于气体净化、提纯。催化技术是当今高新技术之一,也是能产生巨大经济效益和社会效益的技术。发达国家国民经济总产值的20%~30%直接来自催化剂和催化反应。化工产品生产过程中85%以上的反应都是在催化剂作用下进行的。 据分析表明,世界上70%的铑、40%的铂和50%的钯都应用于催化剂的制备。 我相信,在不久的未来贵金属催化剂在化学新领域的研究和开发中会有着越来越广泛的应用前景。
贵金属催化剂的组成及制备方法
均相催化剂的组成较单纯,通常为某种化合物。多相催化用负载型催化剂的组成较复杂,通常由活性金属组分、助催化剂及载体组成。助催化剂是添加到催化剂中的少量物质,它本身无活性或活性很小,但能改善催化剂的性能。载体是催化剂活性组分的分散剂或支持物。载体的主要作用是增加催化剂的有效表面,提供合适的孔结构,保证足够的机械强度和热稳定性。常用的催化剂载体有Al2O3、SiO2,多孔陶瓷、活性炭等。不同类型的催化剂有不同的制备方法。均相催化用催化剂的制备主要是用化学法获得所需化合物及有机络合物。多相催化用无载体催化剂(如Pt-Rh网)的制备是先用火法熔炼制成合金,然后经拉丝、织网而成。载体催化剂的制备较为复杂,一般是将载体原料经配料、成形、烧成等工艺过程加工成一定形状(如球状、柱状、蜂窝状),然后用浸渍法加载贵金属活性组分及助催化剂,最后经还原焙烧而成。