Преимущества катализаторов из драгоценных металлов

Введение

Катализаторы являются важнейшими компонентами многих промышленных процессов, от переработки топливных элементов до производства лекарств. Традиционные катализаторы используются уже много лет, но катализаторы из драгоценных металлов становятся все более популярными благодаря их высокой активности, селективности и стабильности. В этой статье мы рассмотрим преимущества использования катализаторов из драгоценных металлов по сравнению с традиционными катализаторами. Надеемся, что вы сможете лучше понять свойства и применение катализаторов из драгоценных металлов.

Рисунок 1. Катализаторы из драгоценных металлов

Что такое катализаторы из драгоценных металлов?

Катализаторы из драгоценных металлов - это современные катализаторы из золота, серебра, платины, рутения, палладия, родия и других благородных металлов, которые применяются в широком спектре отраслей промышленности. Как и традиционные катализаторы, катализаторы из драгоценных металлов (или катализаторы из благородных металлов) ускоряют химические реакции, не изменяясь сами. То есть они увеличивают скорость реакции или снижают температуру реакции для ускорения процесса, при этом их количество и химические свойства остаются неизменными.

Благодаря этим важным свойствам катализаторы из драгоценных металлов широко используются в нефтепереработке, производстве полимеров, фармацевтике и химической промышленности. Например, металлы платиновой группы (МПГ) уже несколько сотен лет используются для получения серной и азотной кислот. Они также популярны при гидрогенизации и полимеризации. По мере развития науки и техники PGM стали идеальным решением для автомобильной промышленности. Большое количество платины и родия используется для очистки выхлопных газов автомобилей.

Преимущества катализаторов из драгоценных металлов

-Высокая каталитическая активность

Главной отличительной особенностью катализаторов из драгоценных металлов является их высокая активность, благодаря чему они могут ускорять химические реакции более эффективно. Это позволяет ускорить темпы производства и повысить выход продукции.

Кроме того, взаимодействие между наноразмерными частицами благородных металлов и опорой изменяет геометрическую структуру и поверхностные электроны, ускоряя реакцию и обеспечивая высокую каталитическую активность.

-Более высокая селективность

Катализаторы из благородных металлов могут более избирательно катализировать конкретные реакции, уменьшая количество нежелательных побочных продуктов и повышая чистоту конечного продукта. Иными словами, целевой продукт может быть селективно получен с помощью различных катализаторов.

В процессе гидрирования фенола палладиевый (Pd) катализатор используется для получения циклогексанона. Аналогично, платиновый (Pt) катализатор применяется для образования циклогексана, а рутениевый (Ru) избирательно ускоряет получение циклогексанола.

-Высокая термическая стабильность

Температура плавления драгоценных металлов выше, чем цветных. Такие катализаторы могут выдерживать высокие температуры, высокое давление и агрессивные среды, не разрушаясь и не теряя своей каталитической активности. Поэтому они могут ускорять многие реакции гидрирования и окисления при высоких температурах и в экстремальных условиях. Это позволяет использовать их в автомобильной промышленности для обработки выхлопных газов. Каталитические нейтрализаторы в автомобильных выхлопных системах работают при температуре окружающей среды, которая обычно превышает 800°C. При таких высоких температурах многие материалы разлагаются или теряют свою каталитическую активность, в то время как благородные металлы сохраняют свои каталитические свойства.

-Химическая инертность

Драгоценные металлы нелегко вступают в химические реакции в обычных условиях. Обладая относительно стабильными свойствами, они легко не окисляются при комнатной температуре и не воспламеняются самопроизвольно при высоких температурах. Они более стабильны и удобны для хранения, чем некоторые обычные металлические катализаторы, благодаря своей коррозионной стойкости.

Однако традиционные катализаторы, такие как алюминий, легко окисляются и превращаются в глинозем при контакте с воздухом.

--Другие преимущества

• Долговечность

Катализаторы из драгоценных металлов более стабильны и долговечны, чем традиционные катализаторы, что позволяет увеличить срок службы катализатора и реже его заменять. Это может привести к экономии средств и повышению эффективности процесса.

• Универсальность

Катализаторы из драгоценных металлов могут использоваться в различных химических реакциях, включая окисление, восстановление, гидрирование и дегидрирование. Это делает их пригодными для применения в быту и на предприятиях.

• Экологичность

Катализаторы из драгоценных металлов можно перерабатывать и использовать повторно, что сокращает количество отходов и сводит к минимуму необходимость в производстве новых катализаторов. Кроме того, они часто могут быть произведены из переработанных материалов, что еще больше снижает их воздействие на окружающую среду.

Заключение

Одним словом, катализаторы на основе драгоценных металлов имеют множество преимуществ перед традиционными катализаторами, включая более высокую каталитическую активность, лучшую селективность, высокую термическую стабильность, долговечность, универсальность и устойчивость. В результате они становятся все более популярными в широком спектре промышленных применений. Используя катализаторы из драгоценных металлов, компании могут повысить эффективность процессов, снизить затраты и минимизировать воздействие на окружающую среду. Stanford Advanced Materials (SAM) является надежным поставщиком высококачественных катализаторов из драгоценных металлов по разумным ценам. Приглашаем посетить наш сайт для получения более подробной информации.