中毒引起的失活金属触媒
催化剂失活指催化剂在使用中会因各种因素而失去活性的现象,金属触媒贵金属催化剂的失活原因一般分为中毒、烧结和热失活、结焦和堵塞三大类。
中毒引起的失活
(1)暂时中毒(可逆中毒): 毒物在活性中心上吸附或化合时,生成的键强度相对较弱可以采取适当的方法除去毒物,金属触媒的作用,使催化剂活性恢复而不会影响催化剂的性质,这种中毒叫做可逆中毒或暂时中毒。
(2)永酒中毒(不可逆中毒): 毒物与催化剂活性组份相互作用,形成很强的的化学键,难以用一般的方法将毒物除去以使催化剂活性恢复,这种中毒叫做不可逆中毒或永酒中毒。
(3)选择性中毒: 催化剂中毒之后可能失去对某一反应的催化能力,但对别的反应仍有催化活性,这种现象称为选择中毒。在连串反应中,如果毒物仅使导致后继反应的活性位中毒,则可使反应停留在中间阶段,获得高产率的中间产物。
表面上的原子排列与体相的相近,原子间距也大致相等。由于紧密堆积在热力学上较为有利,暴露于表面上的金属原子,哪里买金属触媒,往往形成晶面指数低的面,即表面晶胞结构为(1×1)的低指数面热力学才是稳定结构。
金属表面暴露在气氛中,总会发生吸附现象。在大多数情况下,金属触媒,表面上总是覆盖上接近吸附层的吸附质。若气体分子与表面原子是一对一的吸附,则吸附质的排列与底层结构相同,其它吸附层在表面的排列还有更复杂的结构。
价键理论认为,过渡金属原子以杂化轨道相结合。杂化轨道通常为s、p、d等原子轨道的线性组合,称之为spd或dsp杂化。杂化轨道中d原子轨道所占的百分数称为d特性百分数,用符号d%表示。它是价键理论用以关联金属催化活性和其他物性的一个特性参数。
金属d%越大,相应的d能带中的电子填充越多,d空穴就越少。d%和d空穴是从不同角度反映金属电子结构的参量,且是相反的电子结构表征。它们分别与金属催化剂的化学吸附和催化活性有某种关联。就广为应用的金属加氢催化剂来说,d%在40~50%为宜。