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金属氧化物催化剂及其催化作用 (1)
( 2 ) C=O 键作为电子给予体与未满 d 能带 的过渡金属形成络合物CO-M+(M+为过渡金 属离子 ) ,该络合物是反应中心, O 不断从
过渡金属向 C 传递,促进了 O2 , CO 的氧化
反应,从而加快了O2的扩散速度,提高了煤
炭的燃烧效率。
谢谢!
就催化作用和功能来说,有的组分是主催
化剂,有的组分是助催化剂或载体。 主催
化剂单独存在时就有活性,如 MoO 3 -Bi 2 O 3
中的MoO3;助催化剂单独存在时无活性或
很少活性,但能使主催化剂活性增强,如
Bi2O3就是。
过渡金属氧化物催化剂,一般为非化学计量
化合物;分子结构中的某些M-O键的强度 往往不同于正常化合物,能通过电子转移的 机理而使反应物活化。在金属氧化物催化氧 化反应中有多种活化的过渡态氧生成,如O-、 O 2- ,它们表现出不同的反应活性,可分两 种作用机理,即吸附氧作用机理和晶格氧作 用机理。
金属氧化物催化剂的概述
金属氧化物催化剂通常为复合氧化物,即 多组分的氧化物,如 V2O5-K2SO4- 硅藻土, TiO2 -V2O5-P2O5 , MoO3-Bi2O3 -Fe2O3 -CoO-K2OP2O5 -SiO2,组分中至少有一个组分是过渡金 属氧化物;
组分与组分之间可能有相互作用,相互作 用情况常因条件而异; 复合氧化物常是多相共存, 如MoO3-Bi2O3 , 就有-,-,-相。
吸附氧作用机理是借助因吸附而活化的过 渡态氧与被氧化物的作用;晶格氧作用机 理以氧化物催化剂中的晶格氧与被氧化物 发生作用而自身被还原,还原状态的氧化 物催化剂再从催化剂表面气相中夺取氧而 再被氧化,形成催化循环。
例如,在硫化床燃煤过程中,过渡金属氧化
物受热分解出金属离子,由于
(1)过度金属离子具有“d”空轨道,能够接 受 O2 , CO 分子中的孤对电子从而产生化学 吸附,促进C=O键的形成和加强,削弱煤中 的C-C键;
多相催化
金属氧化物催化剂王成会 Nhomakorabea多相催化
发生在两相界面上的催化作用。通常催化 剂为多孔固体,反应物为液体或气体。在 多相催化反应中,固体催化剂对反应物分 子发生化学吸附作用,使反应物分子得到 活化,降低了反应的活化能,而使反应速 率加快。固体催化剂表面是不均匀的,只 有部分点对反应物分子发生化学吸附,称 为活性中心。工业生产中的催化作用大多 属于多相催化。