工业催化论文

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1、Ag基催化剂的研究进展班级精细1121学号2011321209姓名沙晓晓Ag基催化剂的研究进展摘要：本文主要叙述Ag基催化剂的发展概述、催化剂作用机理、制备方法和进展。重点对银作为催化剂的催化机理和Ag催化剂的制备。发展历史，机理，制备，发展1.Ag催化剂发展概述l.lAg催化剂的发展历史自从1835年Berzelius提出催化作用概念后，催化学不断获得发展。最早用Ag作为乙烯环氧化反应催化剂的是Lefort,其时是1931年［1在此之前的研究者用多化反应的催化剂，唯有Ag对乙烯环氧化的催化效果

2、最佳，至今Ag仍是乙烯环氧化反应催化剂«I•的主要组分。在选定Ag作为乙烯环氧化反应催化剂的主要成分后，要提高环氧乙烷生成的选择性，必须对催化剂的制备方法和载体、助催化剂的添加、反应原料气的配比等诸多方而进行探索研究。早期的Ag催化剂采用陶瓷载体，粘结法制备的陶瓷载体，由于其比表而积较小，制得的催化剂选择性、稳定性均不理想；后期Ag催化剂采用具有较佳孔结构和比表面积的氧化铝作为载体，使催化剂选择性的提高有了一个重要的前提条件。Ag是催化剂的主耍成分，在催化剂中加入助催化剂可使催化剂的性能有效提高。

3、助催剂的组成成分及其在催化剂屮的含量等是Ag催化剂研究的重要纽.成部分。数十年的研究表明，助催化剂的添加时改进Ag催化剂性能最有效的途径。其他可用作助催剂的金属有贵金属以及金展铠、钳、磚等。Ag催化剂的性能在很大程度上是由制备过程及其载体决定的。如载体的孔结构、磨耗率等影响其失活时间及其寿命，目前大部分工业用Ag催化剂使用寿命在3-5年Z间，少数催化剂使用寿命大于或小于这个年限。l・2Ag催化剂的生产发展概况Ag催化剂已是工业化生产环氧乙烷的主要催化剂。在当今世界上Ag催化剂生产的主耍厂家是英国売

4、牌公司(Shell)、美国联合碳化物公司(UCC)、美»斗学设计公司(SD)、H本触媒化学株式会社(NSKK)、中国石油化工股份有限公司燕山分公司，其中Shell公司是世界上最大的Ag催化剂生产厂家，其Ag催化剂产量达世界Ag催化剂总产量的一半以上。生产工艺方面，氧气法乙烯直接氧化生产环氧乙烷已是主导工艺也3]o1.Ag催化剂的催化作用机理Ag催化剂利用乙烯环氧化反应的作用机理的研究，有助于提高反应生产的环氧乙烷的选择性。研究表明，催化剂表面的吸附态是影响环氧乙烷生产选择性的主要因素。反应物乙烯和

5、氧的吸附态直接影响到反应的选择性。氧的吸附态研究：Ag催化剂具有较复杂的结构，一般采用单晶Ag作为模型催化剂进行氧的吸附态研究。单晶银的三种晶面Ag(111)、Ag(110)、Ag(100)吸附态氧种研究表明，最终吸附态氧种均相同。实用催化剂中的氧吸附态与在Ag(lll)晶面上氧的吸附态最为接近。其研究步骤为：清洁单晶Ag样品的晶面;在备有AES、XPS、LEED的UHV联合装置屮进行氧的吸附研究。Ag(111)晶面具有较小的氧吸附粘度系数，经吸附、托付、吸附、脱附数次过程后，才有下表层溶解氧形成

6、。在Ag(110)晶面上氧的吸附态研究表明：气体氧分了形成吸附态氧分子，吸附态氧分子进一步形成吸附态氧原子。Waterhouse⑷等研究了氧在Ag催化剂上的化学吸附。I・Geoftrey等采用了TPD和Raman光谱法进行研究，研究结果表明：在实验的温度范围内，Ag催化剂上的化学吸附氧以不同状态存在。G・W.Busser等皈用TPD法研究了养的脱附动力学,制得15wt%的Ag/a-A1Q催化剂，他们述研究了原子氧和分子氣在Ag的不同晶而上的脱附动力学。乙烯的吸附态研究：在清洁的Ag表面上，乙烯较难

7、吸附，在氧吸附在Ag表面后，乙烯可以吸附在以吸附了氧的Ag表面上，乙烯经过吸附活化后与氧发生环氧化反应极其副反应。退出了最新、分析较细的微观动力学模型。该模型在吸附了氧原子的Ag活性为假定为一种新的活性位，称为表现氧化物活性位。1.Ag催化剂的制备方法蒸馆水配制银胺络合液用银胺络合液浸渍载体负载有银胺络合液的载体进行热分解得成品银催化剂。此过程制备的银催化剂,其中活性银在载体上是均匀分布的。银胺络合液的配制是银催化剂制备中较为关键的步骤，在此步骤中，齐种组分的选择与添加都会影响到成型银催化剂的性能

8、。银盐除了提供催化剂的活性银组分外，述应使其阴离了对催化剂负面经典的均匀型银催化剂的制备过程是用银盐、倾盐、有机胺、助催剂、影响降到最小有机胺应选择易与银形成络合物,加热后易除去的胺类助催剂的种类及含量均耍求是适当的。热分解过程的温度控制及热分解时催化剂半成品附近的环境因素如是置于空气环境屮或其他气体环境中都会影响到成型银催化剂的性能。热分解过程Z后，银催化剂被活化。银催化剂制备技术的改进可分为三个方面：银胺络合液配制方法的改进载体浸渍方法的改进热分解过程的改进。3.1银胺络合液配