金屬氧化物催化劑metallic oxide catalyst

過渡金屬氧化物催化劑,一般為非化學計量化合物,存在著負離子或正離子缺位,形成特定的活性中心;分子結構中的某些金屬-氧鍵的強度往往不同于正?;衔?,能通過電子轉移的機理而使反應物活化。在金屬氧化物催化的氧化反應中有多種活化的過渡態(tài)氧生成,如O娛、O-、O2-,它們表現(xiàn)出不同的反應活性,可分兩種作用機理,即吸附氧作用機理和晶格氧作用機理。前者是借助因吸附而活化的過渡態(tài)氧與被氧化物的作用;后者以氧化物催化劑中的晶格氧與被氧化物發(fā)生作用而自身被還原,還原狀態(tài)的氧化物催化劑再從催化劑表面氣相中奪取氧而再被氧化,形成催化循環(huán)。
從組成上可分為單一氧化物或混合氧化物催化劑,后者存在幾種形式:①生成復合氧化物,如尖晶石、重晶石、含氧酸鹽-雜多酸等;②形成固溶體,如氧化鐵-氧化鉻、氧化釩-氧化磷等;③相互分開的混合物,通過協(xié)同效應產(chǎn)生催化作用。有些催化劑雖然在催化劑生產(chǎn)廠出廠時是以氧化物的形態(tài)提供,但經(jīng)用戶活化處理后,或在使用過程中,會轉變或部分轉變?yōu)榻饘賾B(tài)。在氧化物催化劑中,多含有催化劑載體,如氧化鋁載體、硅膠載體等。
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