Classificação de catalisadores metálicos

Catalisadores de metal sem suporte e com suporte

De acordo com se os componentes ativos do catalisador são suportados no transportador ou não:

Catalisador de metal não suportado

Refere-se a catalisadores metálicos sem carreador, que podem ser divididos em dois tipos: metal único e liga de acordo com sua composição. Normalmente usado na forma de estrutura metálica, malha de arame metálico, pó metálico, partículas de metal, aparas de metal e filme de evaporação de metal. O catalisador de metal de estrutura é para fazer uma liga com metal cataliticamente ativo e alumínio ou silício, e então usar solução de hidróxido de sódio para dissolver o alumínio ou silício para formar uma estrutura de metal. O catalisador esquelético mais comumente usado na indústria é o níquel esquelético, que foi inventado por M. Raney dos Estados Unidos em 1925, por isso também é chamado de níquel de Raney. Os catalisadores esqueléticos de níquel são amplamente usados ​​em reações de hidrogenação. Outros catalisadores de estrutura incluem cobalto de estrutura, cobre de estrutura e ferro de estrutura. Os catalisadores de malha metálica típicos são a malha de platina (veja a imagem) e a malha de liga de platina-ródio, que são usadas no processo de amoxidação para produzir ácido nítrico.

Catalisador de metal suportado

O catalisador no qual o componente de metal é suportado no transportador é usado para melhorar a dispersão e a estabilidade térmica do componente de metal, de modo que o catalisador tenha uma estrutura de poros, formato e resistência mecânica adequados. A maioria dos catalisadores de metal com suporte são preparados impregnando a solução de sal de metal no transportador e reduzindo-a após transformação por precipitação ou decomposição térmica. Uma das chaves para a preparação de catalisadores de metal com suporte é controlar o tratamento térmico e as condições de redução.

Catalisadores de metal único e multi-metal

De acordo com o componente ativo do catalisador é uma ou mais classificação de elementos metálicos:

Catalisador de metal único

Refere-se a um catalisador com apenas um componente metálico. Por exemplo, no catalisador de reforma da platina usado pela primeira vez na indústria em 1949, o componente ativo é uma platina de metal único suportada em η-alumina contendo flúor ou cloro.

Catalisador multimetálico

Os componentes do catalisador são compostos por dois ou mais metais. Por exemplo, platina-rênio e outros catalisadores de reforma de metal duplo (múltiplos) suportados em γ-alumina contendo cloro. Eles têm melhor desempenho do que os catalisadores de reforma acima mencionados contendo apenas platina. Neste tipo de catalisador, uma variedade de metais suportados no transportador podem formar aglomerados de metal binários ou multi-elementos, de modo que a dispersão eficaz dos componentes ativos é muito melhorada. melhorar. O conceito de compostos de cluster de metal foi derivado primeiro de catalisadores complexos. Quando aplicado a catalisadores de metal sólido, pode-se considerar que existem vários, dezenas ou mais átomos de metal aglomerados na superfície do metal. Desde a década de 1970, com base neste conceito, um modelo de centro ativo de aglomerados de metal foi proposto para explicar o mecanismo de algumas reações. Em catalisadores multimetais com e sem suporte, se uma liga é formada entre os componentes de metal, é chamada de catalisador de liga. Os mais pesquisados ​​e aplicados são os catalisadores de liga binários, como cobre-níquel, cobre-paládio, paládio-prata, paládio-ouro, platina-ouro, platina-cobre, platina-ródio, etc. A atividade do catalisador pode ser ajustada ajustando a composição da liga. Alguns catalisadores de liga têm diferenças óbvias na composição da superfície e na fase a granel. Por exemplo, após adicionar uma pequena quantidade de cobre ao catalisador de níquel, a estrutura da superfície original do catalisador de níquel é alterada devido ao enriquecimento de cobre na superfície, hidrogenando assim o etano. A atividade de lise diminui rapidamente. Os catalisadores de liga têm aplicações em hidrogenação, desidrogenação, oxidação, etc.