鉑的用途是做化學(xué)反應(yīng)的催化劑,這種催化劑通常是鉑黑。19世紀(jì)早期,化學(xué)家開始用鉑粉末對氫的點燃反應(yīng)進(jìn)行催化。鉑目前應(yīng)用于汽車的催化轉(zhuǎn)換器,使廢氣中低濃度未燃燒的碳?xì)浠衔锬軌蛲耆紵?,產(chǎn)生二氧化碳和水汽。在石油業(yè)中,鉑可以用來催化若干個不同的反應(yīng),特別是將石腦油催化重整為更高辛烷值的汽油。二氧化鉑(或稱亞當(dāng)斯催化劑)是氫化反應(yīng)的催化劑,特別用于生產(chǎn)植物油。鉑金屬可以很好地催化過氧化氫分解為水和氧氣的反應(yīng)。
貴金屬催化劑(precious metal catalyst)一種能改變化學(xué)反應(yīng)速度而本身又不參與反應(yīng)終產(chǎn)物的貴金屬材料。幾乎所有的貴金屬都可用作催化劑,但常用的是鉑、鈀、銠、銀、釕等,其中尤以鉑、銠應(yīng)用廣。它們的d電子軌道都未填滿,表面易吸附反應(yīng)物,且強(qiáng)度適中,利于形成中間“活性化合物”,具有較高的催化活性,同時還具有耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等綜合優(yōu)良特性,成為重要的催化劑材料。
均相催化劑的組成較單純,通常為某種化合物。多相催化用負(fù)載型催化劑的組成較復(fù)雜,通常由活性金屬組分、助催化劑及載體組成。助催化劑是添加到催化劑中的少量物質(zhì),它本身無活性或活性很小,但能改善催化劑的性能。載體是催化劑活性組分的分散劑或支持物。載體的主要作用是增加催化劑的有效表面,提供合適的孔結(jié)構(gòu),保證足夠的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。常用的催化劑載體有Al2O3、SiO2,多孔陶瓷、活性炭等。
在選擇和設(shè)計金屬催化劑時,常考慮金屬組分與反應(yīng)物分子間應(yīng)有合適的能 量適應(yīng)性和空間適應(yīng)性,以利于反應(yīng)分子的活化。然后考慮選擇合適的助催化劑和催化劑載體以及所需的制備工藝,并嚴(yán)格控制制備條件,以滿足所需的化學(xué)組成和物理結(jié)構(gòu),包括金屬晶粒大小和分布等。除貴金屬外,還原態(tài)的金屬催化劑均極為活潑,易于被氧化。催化劑生產(chǎn)廠為了貯運的方便,多以氧化物狀態(tài)提供商品(見表),用戶經(jīng)活化處理或在使用過程中才還原成金屬狀態(tài)?;罨姆椒?、條件十分重要(見催化劑使用)。有些催化劑生產(chǎn)廠也提供某些預(yù)還原的氨合成用的鐵催化劑,以縮短用戶的開工期,并保證催化劑的使用特性