金属触媒の分類

支持されていないおよび支持された金属触媒

触媒の活性成分が担体に担持されているかどうかに応じて：

支持されていない金属触媒

担体のない金属触媒を指し、その組成に応じて単一金属と合金の2つのタイプに分けることができます。 通常、フレームワーク金属、金属ワイヤーメッシュ、金属粉末、金属粒子、金属チップ、金属蒸発膜の形で使用されます。 フレームワーク金属触媒は、触媒活性金属とアルミニウムまたはシリコンとの合金を作り、次に水酸化ナトリウム溶液を使用してアルミニウムまたはシリコンを溶解して金属フレームワークを形成することです。 業界で最も一般的に使用されている骨格触媒は、1925年に米国のM. Raneyによって発明された骨格ニッケルであるため、Raneyニッケルとも呼ばれます。 骨格ニッケル触媒は、水素化反応で広く使用されています。 他の骨格触媒には、骨格コバルト、骨格銅および骨格鉄が含まれる。 典型的な金属金網触媒は、硝酸を生成するためのアンモ酸化の過程で使用されるプラチナメッシュ（写真を参照）とプラチナ-ロジウム合金メッシュです。

担持金属触媒

金属成分が担体に担持されている触媒は、金属成分の分散および熱安定性を改善するために使用され、その結果、触媒は、適切な細孔構造、形状、および機械的強度を有する。 ほとんどの担持金属触媒は、金属塩溶液を担体に含浸させ、析出変換または熱分解後に還元することによって調製されます。 担持金属触媒の調製の鍵の1つは、熱処理と還元条件を制御することです。

単一金属および複数金属触媒

触媒活性成分によると、1つまたは複数の金属元素の分類があります。

単一金属触媒

金属成分が1つしかない触媒を指します。 たとえば、1949年に業界で最初に使用された白金改質触媒では、有効成分は、フッ素または塩素を含むη-アルミナに担持された単一の金属白金です。

多金属触媒

触媒の成分は2つ以上の金属で構成されています。 例えば、塩素含有γ-アルミナに担持された白金-レニウムおよび他の二重（複数）金属改質触媒。 それらは、白金のみを含む前述の改質触媒よりも優れた性能を持っています。 このタイプの触媒では、担体に担持されたさまざまな金属が二元または多元素の金属クラスターを形成できるため、活性成分の効果的な分散が大幅に改善されます。 向上。 金属クラスター化合物の概念は、最初は複雑な触媒から派生しました。 固体金属触媒に適用した場合、金属表面には数十、数十以上の金属原子が集まっていると考えられます。 1970年代以降、この概念に基づいて、いくつかの反応のメカニズムを説明するために、金属クラスターのアクティブセンターのモデルが提案されてきました。 担持および非担持の多金属触媒において、金属成分間に合金が形成される場合、それは合金触媒と呼ばれる。 最も研究され、適用されているのは、銅-ニッケル、銅-パラジウム、パラジウム-銀、パラジウム-金、白金-金、白金-銅、白金-ロジウムなどの二元合金触媒です。触媒の活性は調整可能です。合金の組成を調整することによって。 一部の合金触媒は、表面とバルク相の組成に明らかな違いがあります。 例えば、ニッケル触媒に少量の銅を添加した後、表面の銅が濃縮されてニッケル触媒の元の表面構造が変化し、それによってエタンが水素化されます。 溶解活性は急速に低下します。 合金触媒は、水素化、脱水素化、酸化などの用途があります。