第七章金属催化剂及其相关催化过程 一、引宣 金属催化的某些反应 反应 具有窿化活性的金属 高活性金属举例 H2D交换 大多数过渡金属 W. P 婚烃加氢 大乡数过渡金属及C Ru. Rh. Pd. Pt. Ni 芳烃如氢 大多数族金属及Ag.W Pt, Rh. Ru, W. N CC铵瓴解 大多数过被金属 Os. Ru. Ni C一N键氢解 大多数过金属及Cu Ni. Pt, Pd C-O健氢解 大多数过汉金属及Cu Pl. Pu 戚毕加氢 Pt, pd, Fe, Ni. w. Au CO+El: 大多数族金属及ACu Fe,Co,Ru(FT合成),N 甲烷化反应) ch+HE RU. Ni 氧化氮加氢 大多数P族金属 Ru. Pd. Pt 类加氢 Ni N2+比2(合虹) Fe, Ru,O),Re,P,Rh(M,W.U)Fe H2的氧化 P族金阔,Au P 乙婚氧化为环氧乙烷Ag 其他烃类氧化 P族金属及Ag Pa, Pt 醇、酸的氧化P族金属及Ag,Au
第七章 金属催化剂及其相关催化过程 一、引言 金属催化的某些反应
般说,处于中等吸附强度的化学吸附态分子会有最大的催化 活性;过渡金属的性能按周期表中从左到右的顺序递减,这主 要是因为过渡金属d轨道充满程度依次增加。 1、金属催化剂对某一反应活性的高低与有关反应物吸附在表面 后生成的中间物种的相对稳定性有关。 650 670 0 P 690 达到相同反应活性所需温度 710 750 701 790 长8 oNi 830 g50 870 890 是e 910 930 950 250 300 350 40 450 500 甲酸盐的生成热Jmo) 各种金属上甲酸分解反应的活性
一般说，处于中等吸附强度的化学吸附态分子会有最大的催化 活性；过渡金属的性能按周期表中从左到右的顺序递减，这主 要是因为过渡金属d轨道充满程度依次增加。 1、金属催化剂对某一反应活性的高低与有关反应物吸附在表面 后生成的中间物种的相对稳定性有关。 达 到 相 同 反 应 活 性 所 需 温 度 甲酸盐的生成热(kJ/mol)
C:H+H:-2CH 您 10° AIB \II ? 3 B 过渡金属对乙烷氢解反应的催化活性 H2的吸附结果表明H2在Os上的吸附热中等
H2的吸附结果表明H2在Os上的吸附热中等
2、过渡金属的结构特征 1)简单几何结构模型:等径球的密堆积 Layer c Side view Tilted side view Expanded side view (face-centered cubic unit cell) 六方密堆积(hcp) 面心立方密堆积fco)
2、过渡金属的结构特征 1）简单几何结构模型：等径球的密堆积 六方密堆积(hcp) 面心立方密堆积(fcc)
密堆积的空间利用率 以A1为例:4r=212a Vs=4(4T3)r Vc=a3=(4r/212) sVc=T(3·212)=74.05% 体心立方密堆积(bcp) TCC hcp bcc 配位数 12 12 空间利用率74.05%7405% 68.02%
体心立方密堆积(bcp) fcc hcp bcc 配位数 空间利用率 12 12 8 74.05% 74.05% 68.02%