闵行区实验用贵金属均相催化剂研发

设计这样的贵金属均相催化剂仍存在很大的困难。例如合成气直接制二甲醚的工业过程中常用的铜/氧化锌基催化剂.虽然具有很高的活性.但铜在长时间反应过程中的“烧结”问题通常会降低其性能。“烧结”是一个让很多科研工作者头晕的话题。“烧结”是指催化剂在高温（有时还有特殊的气氛）情况下.经过一段时间后载体的微观结构发生变化.如孔结构坍塌、表面积急剧减小或者负载的活性组分在高温条件下发生晶粒长大的现象.较终导致催化剂老化.逐渐失去活性。对于能做贵金属均相催化剂的金属而言，一般需要其有较丰富的电子性质。闵行区实验用贵金属均相催化剂研发

贵金属均相催化剂过氧化氢(H2O2)是一种对环境友好的氧化剂.较多应用于化学.医药和环境等领域。电催化还原氧气合成过氧化氢作为一种低成本、小规模、分布式的生产技术正引起研究者的较多关注。过氧化氢（H2O2）是一种绿色化学氧化剂.水是其一直氧化产品.被较多用于漂白.有机合成.废水处理和消毒等领域。目前H2O2主要采用蒽醌工艺生产。但该方法目前仍存在蒽醌过氧化带来污染等问题。而通过两电子(2e-)途径电催化氧还原反应(ORR)生成H2O2是一种经济、安全、环保的H2O2生成途径。在室温和常压下.O2在阴极上选择性地电化学还原为H2O2。这种方法可以使用空气中的氧气和水作为原料.不会产生有害的副产物。同时该路线也非常适合小规模现场生产H2O2。理论上只要有电、水和空气.就可以产生H2O2并且使用。近年来对ORR到H2O2的研究主要集中在多相催化和高性能的反应装置上。迄今为止.对均相和多相ORR催化剂到H2O2进行系统总结的报道仍较为缺乏。上海科研用贵金属均相催化剂科研进展当贵金属均相催化剂本身也做为了整个化学反应的参与者时，反应历程就被改变了。

贵金属均相催化剂一系列固体催化剂已经被探索用于电催化还原O2到H2O2.包括金属氧化物和金属硫化物等。在这种催化剂中.可以调整组成、形貌和暴露的晶面来提高ORR到H2O2的性能。氧化铁通常被认为是电催化还原O2到H2O的催化剂。但是.通过控制表面工程和引入氧空位可以实现高选择性的电催化还原O2到H2O2多相催化剂与均相催化剂相比.在催化过程中往往具有更容易回收再使用的特性.因此往往更具有实用性。对于ORR到H2O2.碳材料由于其成本低、稳定性好、结构可调性好等优点.在ORR等电化学反应中得到了较多的应用。SACs在传统的均相催化剂和多相催化剂之间架起了一座桥梁.在金属原子利用率接近100%的情况下.根据金属及其配位环境的不同.可以实现活性和选择性的良好提高。

贵金属均相催化剂与底物的分离在流程上是有非常重大的意义的。主要体现在以下几点：首先.有些催化剂中使用了各种稀有金属.比如铂.钯等等.这些金属价格非常昂贵。如果不重复利用.而是一次性使用的话在经济上非常不合理.因此这类催化剂必须要回收。在这一点上非均相催化剂就有了巨大的优势。其次.有些催化剂虽然价格便宜.但是为了产品的质量也必须要将催化剂与产物分离.提纯产品。较后.很多催化剂本身是有害物质.出于环保与安全的目的.也需要进行复杂的无害化处理。就比如说上文提到的酯化反应.硫酸本身是非常便宜的物料。但硫酸同时也是一种污染物.在后续的处理中需要用碱进行中和.得到的是含盐废水.这种废水需要蒸发.然后把盐作为危废处理。这一套流程下来成本不菲.当然现在也养活了一大批环保企业。在化学反应中，贵金属均相催化剂可以分成两类，一种是均相催化剂，一种是非均相催化剂。

非均相催化剂的分散度不如贵金属均相催化剂。就比如说双氧水分解一般用铁基催化剂.均相催化剂一般就是铁盐.铁盐均匀溶解在体系里.分散度非常高。如果采用非均相的铁氧化物催化剂.由于氧化物不溶于水.因此只有颗粒表面与体系接触.这就导致催化剂分散度变低.催化效率也就下降了。较后.非均相催化剂对生产工艺要求稳定性非常高.制备也比非均相催化剂复杂。做成生产设备以后.出的问题也比均相催化剂多。这导致开发一个非均相催化剂的技术与时间投入都非常高。贵金属均相催化剂常见的表征孔结构有孔隙率和平均孔径。常用贵金属均相催化剂放大生产

催化剂只是在有多个副反应的情况下增加某一反应的反应速率，使得在一定时间内该反应的产率较大。闵行区实验用贵金属均相催化剂研发

首先你必须知道什么贵金属均相催化剂催化。催化简单说就是通过催化剂作用加速或减慢化学反应的过程.工业反应多是希望加快反应速率.这样可以节约时间成本。假如化学反应是从反应物（A+B）到产物C.那么可以理解为我们要从一个山谷（A+B）到另外一个山谷C.此时无催化的反应物要越过很高的山峰.而催化剂可以通过降低该山峰的高度而加快反应速率.所以说催化剂对化学工业十分重要。再看自催化反应.该类反应生成的产物本身就是催化剂.伴随产物的生成.可用催化剂越来越多.反应速率也越来越愉快。自催化可简单：反应物A+B生成C的催化剂正好也是C。闵行区实验用贵金属均相催化剂研发

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