簡述廢氣處理中催化劑的種類

 

廢氣處理中催化劑的種類繁復(fù)，分類方法也不盡相同。按***的方面可分為酸堿催化劑、金屬催化劑、半導(dǎo)體催化劑和分子篩催化劑。這些被列為多類催化劑的物質(zhì)的一起***點是都能對反應(yīng)物發(fā)生不同程度的化學(xué)吸附。因而，催化離不開吸附，考査一個催化過程發(fā)現(xiàn)，一般的催化過程都是由吸附開端的。

1.酸堿催化劑

這兒指的酸堿是廣泛意義上的酸堿，即路易斯酸和路易斯堿，它們都能供給酸堿活性吸附中心，對反應(yīng)物進(jìn)行化學(xué)吸附，然后促使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如活性白土、硅酸鋁、氧化鋁以及一些金屬的氧化物尤其是過渡金屬的氧化物或它們的鹽類等。

 

2.金屬催化劑

金屬的吸附才能取決于金屬和氣體的分子結(jié)構(gòu)和吸附條件。

在273K時對有代表性的氣體在多種金屬外表上的吸附試驗發(fā)現(xiàn)，凡具有d電子空軌跡的金屬元素，對一些有代表性的氣體都具有強弱不等的化學(xué)吸附才能，這些金屬除Ca、Sr和Ba之外，***部分歸于過渡金屬，它們靠沒有參加金屬鍵的雜化軌跡的電子或未結(jié)合的電子和吸附質(zhì)分子構(gòu)成吸附鍵，催化了與吸附質(zhì)分子之間的反應(yīng)。

 

3半導(dǎo)體催化劑

半導(dǎo)體催化劑主要是一些半導(dǎo)體類型的過渡金屬氧化物，它們以能供給準(zhǔn)自在電子或準(zhǔn)自在空穴而被分為n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體。n型半導(dǎo)體催化劑如ZnO，依托自身的準(zhǔn)自在電子與反應(yīng)物構(gòu)成吸附鍵;p型半導(dǎo)體催化劑如NiO靠自身的準(zhǔn)自在空穴與反應(yīng)物構(gòu)成吸附鍵。由于吸附鍵的構(gòu)成，改變了半導(dǎo)體的導(dǎo)電性，導(dǎo)電性是影響催化劑活性的主要因素之。以上僅僅一種很簡略的說法，實際上，氣體分子與半導(dǎo)體催化劑構(gòu)成吸附鍵是一個很雜亂的過程，在對半導(dǎo)體催化機理的研討中還發(fā)現(xiàn)了由于電子躍遷而發(fā)生的能帶，能帶在構(gòu)成吸附鍵上起了很重要的效果。因而，不能簡略地以為能供給電子的反應(yīng)物分子只能與p型半導(dǎo)體催化劑構(gòu)成吸附鍵。

 

4.沸石分子篩催化劑

沸石分子篩作為吸附劑廣泛用于枯燥、浄化、別離等過程，20世紀(jì)60年代開端在催化劑和催化劑載體使用中鋒芒畢露。沸石是指天然的結(jié)晶硅鋁酸鹽，具有直徑相同的微孔，故又得名分子篩。20世紀(jì)50年代，人工組成的分子篩已工業(yè)化，現(xiàn)在已超越數(shù)百種，許多重要的工業(yè)催化反應(yīng)已離不開分子篩催化劑。分子篩的催化效果也是靠它外表(包含內(nèi)外表)的酸性中心來構(gòu)成吸附鍵的，但它與酸堿催化劑比較，又具有了更強的選擇性，由于它能夠回***比它的孔徑***的分子進(jìn)入內(nèi)外表。一起分子篩外表的酸堿性還能夠人為使用離子交換的方法進(jìn)行調(diào)理，這就比一般的酸堿催化劑具有更***的功能。近年來，又開展一種非硅鋁元素的組成分子篩，也已經(jīng)在催化***域中廣泛使用。由此可見，分子篩在催化***域中有其***別的位置和效果。