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贵金属纳米催化剂(贵金属纳米催化剂的应用)

贵金属纳米催化剂(贵金属纳米催化剂的应用)

贵金属纳米催化剂是一种具有极高催化活性的催化剂,其催化性能远远超过传统的贵金属催化剂。由于其纳米结构具有较大的比表面积和较高的晶格畸变度,贵金属纳米催化剂能够提供更多的催化活性位点,从而提高催化反应的速率和选择性。贵金属纳米催化剂已经广泛应用于许多领域。

贵金属纳米催化剂在环境领域中具有巨大的应用潜力。贵金属纳米催化剂可以用于处理废水中的有机污染物,如苯、酚和重金属离子等。通过与废水中的污染物反应,贵金属纳米催化剂能够将有机物氧化降解为无害的物质,并将重金属离子还原为金属形式。这种催化剂不仅高效,而且能够实现可持续的催化反应,对环境友好。

贵金属纳米催化剂还可以应用于能源领域。贵金属纳米催化剂可以用于燃料电池中的氧还原反应,提高电池的能量密度和效率。贵金属纳米催化剂还可以应用于制备合成气、氢气和二氧化碳还原等重要的能源转化过程中。

贵金属纳米催化剂还可以用于有机合成反应。由于其高催化活性和选择性,贵金属纳米催化剂能够在温和的条件下催化合成复杂的有机分子,如药物和天然产物。这种催化剂的应用不仅提高了合成反应的效率,还减少了催化剂的用量和废物的产生,具有重要的经济和环境意义。

贵金属纳米催化剂是一种具有巨大应用潜力的催化剂。其在环境领域、能源领域和有机合成反应中的应用已取得了显著的成果,并在实际应用中展现出了巨大的潜力。随着纳米技术的不断发展,相信贵金属纳米催化剂的应用将进一步扩大,为解决能源和环境问题提供更好的解决方案。

贵金属纳米催化剂(贵金属纳米催化剂的应用)

金属纳米粒子比表面积很大,同质量的金属和纳米金属相比,纳米金属的表面积是普通金属的成千上百倍。如此大的表面积使其的吸附作用非常强,于是成为了良好的催化剂。

关键:比表面积

吸附

至于具体反应机理……

一分子H2O2吸附在Pt表面(和两个表面Pt原子配位,形成两个O-Pt配位键),O-O键断裂,形成两个与Pt配位的羟基(H-O-Pt)。一个羟基的氢原子被另一个羟基的氧吸引,并被夺走,得到的氧原子和两个表面Pt配位,变成(Pt-O-Pt)和(H2O-Pt)。水分子从Pt上脱落,而两个和表面Pt配位的氧原子结合,生成氧气。

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贵金属纳米催化剂的应用

纳米技术在生活中应用

1、治理有害气体由于汽车的汽油、燃油含有硫的化合物在燃烧时会产生污染,所以石油提炼中有一道脱硫工艺以降低其硫的含量。而纳米钛酸钻是一种非常好的脱硫催化剂。

2、污水处理污水中通常含有有毒有害物质。污水治理就是将这些物质从水中去除。新的一种纳米技术可以将污水中的贵金属如金、钌等安全提炼出来,变害为宝。一种新型的纳米级净水剂具有很强的吸附能力。

3、汽车领域纳米塑料可以改变传统塑料的特性,纳米塑料强度高,耐热性强,比重更小。由于纳米粒子尺寸小于可见光的波长,纳米塑料可以显示出良好的透明度和较高的光泽度,这样的纳米塑料在汽车上将有广泛的用途。

4、冰箱纳米涂层

在冰箱中,我们通常会看到一层涂层,其实这就是纳米涂层。它会使冰箱具有杀菌和除臭的功能,能够使蔬菜保鲜期更长,使食物保质期更长。

5、缓释药用

大家都知道,人生病时需要吃药。现在吃一次药最多能管一两天,但是如果使用了纳米缓释技术,就会让药物的威力缓慢释放出来,真正实现“吃一次药管到病好”

6、纳米医药技术(分子药物):传统药物是单一分子,纳米药物把单一分子聚集在一起形成的一个颗粒,更适合于复杂的疾病,肿瘤、心血管疾病。

7、化妆品:化妆品材料100%都是纳米材料,纳米材料运用于化妆品防晒剂中,最大的优点是其属于无机惰性原料,不像有机防晒剂其活性和刺激性强,会对皮肤产生毒副作用,应用非常安全。

贵金属催化剂有哪些

贵金属催化剂(precious metal catalyst)一种能改变化学反应速度而本身又不参与反应最终产物的贵金属材料。几乎所有的贵金属都可用作催化剂,但常用的是铂、钯、铑、银、钌等,其中尤以铂、铑应用最广。它们的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。

贵金属催化剂用途

按催化反应类别,贵金属催化剂可分为均相催化用和多相催化用两大类。均相催化用催化剂通常为可溶性化合物(盐或络合物),如氯化钯、氯化铑、醋酸钯、羰基铑、三苯膦羰基铑等。多相催化用催化剂为不溶性固体物,其主要形态为金属丝网态和多孔无机载体负载金属态。金属丝网催化剂(如铂网、银网)的应用范围及用量有限。绝大多数多相催化剂为载体负载贵金属型,如Pt/A12O3、Pd/C、Ag/Al2O3、Rh/SiO2、Pt-Pd/Al2O3、Pt-Rh/Al2O3等。在全部催化反应过程中,多相催化反应占80%~90%。按载体的形状,负载型催化剂又可分为微粒状、球状、柱状及蜂窝状。按催化剂的主要活性金属分类,常用的有:银催化剂、铂催化剂、钯催化剂和铑催化剂。贵金属催化剂以其优良的活性、选择性及稳定性而倍受重视,广泛用于加氢、脱氢、氧化、还原、异构化、芳构化、裂化、合成等反应,在化工、石油精制、石油化学、医药、环保及新能源等领域起着非常重要的作用。

贵金属催化剂回收

对于不同废催化剂,从中提取金属和合金的工艺技术不同。含银、铂和铑等贵金属废催化剂回收利用主要方法有高温挥发法:在某些气体存在下加热物料,使贵金属以氯化物形式挥发出来,经吸收后提取其中的贵金属。

载体溶解法:用酸或碱将载体全部溶解而金属留在渣中,再从渣中提取贵金属。选择性溶解法:即载体不溶,选择特殊溶剂将铂等贵金属溶出,从溶液中提取金属组分。全溶法:将载体及贵金属一次性全部溶入溶液中,然后采取离子交换或萃取法回收溶液中的贵金属。火法熔炼:在高温下把贵金属和载体进行分离。燃烧法:对于载体为碳质的催化剂,将载体燃尽后提取其中的贵金属。

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