금속 촉매의 분류

비지지 및 지지 금속 촉매

촉매의 활성 성분이 담체에 담지되어 있는지 여부에 따라:

비지지 금속 촉매

담체가 없는 금속 촉매를 말하며 조성에 따라 단일 금속과 합금의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 일반적으로 프레임 워크 금속, 금속 와이어 메쉬, 금속 분말, 금속 입자, 금속 칩 및 금속 증발 필름의 형태로 사용됩니다. 골격 금속 촉매는 촉매 활성 금속과 알루미늄 또는 규소와 합금을 만든 다음 수산화나트륨 용액을 사용하여 알루미늄 또는 규소를 용해시켜 금속 골격을 형성하는 것입니다. 산업계에서 가장 일반적으로 사용되는 골격 촉매는 골격 니켈로 1925년 미국의 M. Raney가 발명하여 Raney 니켈이라고도 합니다. 골격 니켈 촉매는 수소화 반응에 널리 사용됩니다. 다른 골격 촉매에는 골격 코발트, 골격 구리 및 골격 철이 포함됩니다. 일반적인 금속 와이어 메쉬 촉매는 질산을 생성하기 위한 암모산화 과정에서 사용되는 백금 메쉬(그림 참조)와 백금-로듐 합금 메쉬입니다.

담지 금속 촉매

금속 성분이 담체에 담지된 촉매는 금속 성분의 분산성 및 열적 안정성을 향상시켜 촉매가 적절한 기공 구조, 형상 및 기계적 강도를 갖도록 하는 데 사용된다. 대부분의 담지 금속 촉매는 금속염 용액을 담체에 함침시키고 침전 변태 또는 열분해 후 환원시켜 제조한다. 지지 금속 촉매 제조의 핵심 중 하나는 열처리 및 환원 조건을 제어하는 ​​것입니다.

단일 금속 및 다중 금속 촉매

촉매 활성 성분에 따르면 하나 이상의 금속 원소 분류:

단일 금속 촉매

금속 성분이 하나뿐인 촉매를 나타냅니다. 예를 들어, 1949년 산업계에서 처음 사용된 백금 개질 촉매에서 활성 성분은 불소 또는 염소를 포함하는 η-알루미나에 지지된 단일 금속 백금입니다.

다금속 촉매

촉매의 구성 요소는 둘 이상의 금속으로 구성됩니다. 예를 들어, 백금-레늄 및 기타 이중(다중) 금속 개질 촉매는 염소 함유 γ-알루미나에 지지됩니다. 백금만을 함유하는 전술한 개질 촉매보다 우수한 성능을 갖는다. 이러한 유형의 촉매에서는 담체에 담지된 다양한 금속이 이원 또는 다원소 금속 클러스터를 형성할 수 있으므로 활성 성분의 효과적인 분산이 크게 향상됩니다. 개선하다. 금속 클러스터 화합물의 개념은 처음에 복합 촉매에서 파생되었습니다. 고체 금속 촉매에 적용하면 금속 표면에 여러 개, 수십 개 또는 그 이상의 금속 원자가 모여 있는 것으로 간주할 수 있습니다. 1970년대부터 이러한 개념에 기초하여 일부 반응의 메커니즘을 설명하기 위해 금속 클러스터의 활성 중심 모델이 제안되었습니다. 담지 및 비담지 다금속 촉매에서 금속 성분 사이에 합금이 형성되면 이를 합금 촉매라고 한다. 가장 많이 연구되고 적용된 것은 구리-니켈, 구리-팔라듐, 팔라듐-은, 팔라듐-금, 백금-금, 백금-구리, 백금-로듐 등과 같은 이원 합금 촉매입니다. 촉매의 활성을 조정할 수 있습니다. 합금의 조성을 조정함으로써. 일부 합금 촉매는 표면 및 벌크 상의 조성에 명백한 차이가 있습니다. 예를 들어, 니켈 촉매에 소량의 구리를 첨가한 후, 표면에 구리가 농축되어 니켈 촉매의 원래 표면 구조가 변경되어 에탄을 수소화한다. 용해 활성이 급격히 감소합니다. 합금 촉매는 수소화, 탈수소화, 산화 등에 응용됩니다.