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助催化剂。它与活性组分共存才有催化活性,能改善催化剂的性能,如日高催化活性、选择性等,亦可能提高活性组分的稳定性。这类物质单独存在时,并没有所要求的催化活性,有时仅少量的条件,就会大大改善催化剂的性能。常见的助催化剂有以下几类:
1、调变型助催化剂
可以改变催化剂活性组分的结构和化学组成的组分,调变主催化剂的电子状态,提高其活性。如丙烯氧化生成丙烯醛用的铜——金催化剂,金和铜可以生成均匀的固溶体,由于金比铜的电负性高,它就可以降低铜d带中的电子云密度,增强铜的过该金属开放性的特点,提高其活性。又如P型半导体氧化物氧化镍催化剂通过加入受主组分氧化钾,可以提高P型电导,从而提高催化一氧化碳氧化的能力。
2、结构型助催化剂
是指能使主催化剂的晶粒变小,表面积增大,以及防止晶粒增大,稳定其结构,或改善其机械、热稳定性的物质。例如一氧化碳中温变换的铁铬系催化剂,氧化铬是一种结构型助催化剂。氧化铬和氧化铁生成固溶体,使还原后的四氧化三铁的分散度增加,因而,它的晶粒由无氧化铬的110mm减小到25~30mm,并有效防止四氧化三铁晶粒增大。同时,催化剂的孔结构也起了变化,孔径变小,表面积变大。由于没有产生锌的活性中心,单位质量的比活性增大,但单位面积的比活性没有变化。
合成氨催化剂中使用了助催化剂氧化铝,除了能增加比表面积、防止α-Fe晶粒长大之外,它还与四氧化三铁生成FeAl2O4簇,插到α-Fe的结晶中,引起后者的无序分布,增加了比活性。此外,添加氧化铝助催化剂,对杂质的抗毒性能也提高了。
3、扩散型催化剂
在催化剂制造晶粒称为致孔剂。它可以改善催化剂的孔结构(提高比表面积和孔隙率),为反应提供更大的反应场所和更通顺的孔道。扩散型助催化剂多数为一些在加热或氧化时能气化逸出的成分,如木屑、氨、糊精、纤维素、矿物油等。
4、毒化型助催化剂
它利用某些强吸附组分,与催化剂中有害的活性中心作用,留下目的反应的活性中心,从而提高反应的选择性,减少副反应。如固体酸催化剂中加入少量碱,毒化强酸性中心,可提高选择性,延长寿命。又如分子筛中加入大分子碱,覆盖孔口的酸性中心,防止积炭的产生,避免造成堵孔,提高催化剂的性能和寿命。
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