Класификација металних катализатора

Неподржани и подржани метални катализатори

Према томе да ли су активне компоненте катализатора положене на носач или не:

Неподржани метални катализатор

Односи се на металне катализаторе без носача, који се према свом саставу могу поделити у два типа: појединачни метал и легуре. Обично се користи у облику металног оквира, металне жичане мреже, металног праха, металних честица, металних струготина и филма за испаравање метала. Метални катализатор оквира је да се направи легура са каталитички активним металом и алуминијумом или силицијумом, а затим се користи раствор натријум хидроксида да се раствори алуминијум или силицијум да се формира метални оквир. Најчешће коришћени скелетни катализатор у индустрији је скелетни никл, који је изумео М. Ранеи из Сједињених Држава 1925. године, па се назива и Рејни никл. Скелетни никл катализатори се широко користе у реакцијама хидрогенације. Остали оквирни катализатори укључују оквирни кобалт, оквирни бакар и оквирно гвожђе. Типични катализатори металне жичане мреже су платинаста мрежа (види слику) и мрежа од легуре платине и родијума, које се користе у процесу амооксидације за производњу азотне киселине.

Подржани метални катализатор

Катализатор у коме је метална компонента ослоњена на носач се користи за побољшање дисперзије и термичке стабилности металне компоненте, тако да катализатор има одговарајућу структуру пора, облик и механичку чврстоћу. Већина металних катализатора на подлози се припрема импрегнацијом раствора соли метала на носачу и редуковањем након трансформације таложења или термичког разлагања. Један од кључева за припрему металних катализатора на подлози је контрола услова топлотне обраде и редукције.

Једнометални и мултиметални катализатори

Према активној компоненти катализатора класификује се један или више металних елемената:

Један метални катализатор

Односи се на катализатор са само једном металном компонентом. На пример, у катализатору за реформисање платине који је први пут коришћен у индустрији 1949. године, активна компонента је метална платина на бази η-алуминијума који садржи флуор или хлор.

Мултиметални катализатор

Компоненте у катализатору су састављене од два или више метала. На пример, платина-ренијум и други двоструки (вишеструки) катализатори за реформисање метала на бази γ-глинице која садржи хлор. Имају боље перформансе од горе поменутих реформинг катализатора који садрже само платину. У овом типу катализатора, различити метали који се налазе на носачу могу формирати бинарне или вишеелементне металне кластере, тако да је ефективна дисперзија активних компоненти знатно побољшана. побољшати. Концепт једињења металних кластера је прво изведен из комплексних катализатора. Када се примени на чврсте металне катализаторе, може се сматрати да постоји неколико, десетине или више атома метала груписаних на површини метала. Од 1970-их, на основу овог концепта, предложен је модел активног центра металних кластера који објашњава механизам неких реакција. У мултиметалним катализаторима са и без носача, ако се легура формира између металних компоненти, назива се катализатор легуре. Најистраженији и најпримењенији су катализатори бинарних легура, као што су бакар-никл, бакар-паладијум, паладијум-сребро, паладијум-злато, платина-злато, платина-бакар, платина-родијум итд. Активност катализатора се може подешавати. подешавањем састава легуре. Неки легирани катализатори имају очигледне разлике у саставу површинске и масене фазе. На пример, након додавања мале количине бакра у никл катализатор, првобитна површинска структура никла катализатора се мења због обогаћивања бакра на површини, чиме се хидрогенише етан. Активност лизе се брзо смањује. Катализатори од легуре имају примену у хидрогенацији, дехидрогенацији, оксидацији итд.