廢氣處理過程中催化劑的作用

 

   廢氣處理中有許多類型的催化劑，分類辦法也不同。在很***的方面，它能夠分為酸堿催化劑，金屬催化劑，半導體催化劑和分子篩催化劑。分類為多種催化劑的這些材料的一起***征是能夠發(fā)生不同程度的反應物的化學吸附。因而，催化與吸附密不行分。發(fā)現(xiàn)催化過程發(fā)現(xiàn)一般的催化過程始于吸附。

       1.酸堿催化劑本文說到的酸堿是廣義上的酸堿，即路易斯酸和路易斯堿，它們都為反應物的化學吸附供給酸堿活性吸附中心，然后促進化學反應。例如活性白土，硅酸鋁，氧化鋁和一些金屬氧化物，尤其是過渡金屬的氧化物或其鹽等。

       2.金屬催化劑金屬的吸附容量取決于金屬和氣體的分子結(jié)構(gòu)和吸附條件。在273K，代表性氣體在各種金屬外表上的吸附試驗發(fā)現(xiàn)，具有d電子軌跡的金屬元素對某些代表性氣體具有很強的化學吸附才能。這些金屬除Ca，Sr和Ba外，***部分歸于過渡金屬。它們經(jīng)過電子或未結(jié)合的電子和吸附的分子構(gòu)成吸附鍵，這些分子不參加金屬鍵的雜化軌跡，催化與吸附分子的反應。 。

       3.半導體催化劑半導體催化劑主要是半導體類型的過渡金屬氧化物，其以供給準自在電子或準自在空穴的方法分類為n型半導體和p型半導體。比如ZnO的n型半導體催化劑經(jīng)過其準自在電子與反應物構(gòu)成吸附鍵;比如NiO的p型半導體催化劑經(jīng)過其準自在空穴與反應物構(gòu)成吸附鍵。由于吸附鍵的構(gòu)成，半導體的導電性發(fā)生變化，導電性是影響催化劑活性的主要因素。以上僅僅一個十分簡略的陳說。事實上，氣體分子和半導體催化劑之間構(gòu)成吸附鍵是一個雜亂的過程。在半導體催化機理的研討中，還發(fā)現(xiàn)了由電子躍遷引起的能帶。吸附鍵的構(gòu)成起著重要作用。因而，不能簡略地假定能夠供給電子的反應物分子只能與p型半導體催化劑構(gòu)成吸附鍵。

       4.沸石分子篩催化劑沸石分子篩廣泛用作枯燥，純化，別離和其它過程中的吸附劑。在20世紀60年代，它們開端出現(xiàn)在催化劑和催化劑載體使用中。沸石是指具有相同直徑的微孔的天然結(jié)晶硅鋁酸鹽，因而稱為分子篩。在20世紀50年代，組成分子篩被工業(yè)化，現(xiàn)在有超越數(shù)百個。許多重要的工業(yè)催化反應與分子篩催化劑不行別離。分子篩的催化作用也經(jīng)過其外表的酸性中心（包含內(nèi)外表）構(gòu)成吸附鍵，但它比酸堿催化劑具有更強的選擇性，由于它能夠比其孔徑更***地排擠。分子進入內(nèi)外表。一起，分子篩外表的酸度和堿度能夠經(jīng)過離子交換進行人工調(diào)理，其功能***于一般的酸堿催化劑。近年來，除硅鋁之外的組成分子篩的開發(fā)也已廣泛用于催化范疇。能夠看出，分子篩在催化范疇具有***別的位置和作用。