以金屬氧化物為主要催化活性組分的催化劑。
基本介紹
- 中文名：金屬氧化物催化劑
- 外文名：Metal oxide catalysts
- 類別：催化劑
- 套用：工業
簡介,參考書目,
簡介
在工業上用得最多的是過渡金屬氧化物，它們廣泛用於氧化還原型機理的催化反應；主族元素的氧化物多數用於酸鹼型機理的催化反應(見固體酸催化劑)，包括氧化、脫氫、加氫、氧化脫氫、氨化氧化、氧氯化等反應（見表）。
過渡金屬氧化物催化劑發展較遲。1913年五氧化二釩用於硫酸工業，作為二氧化硫氧化成三氧化硫的催化劑；1916年釩催化劑又用於萘氧化制鄰苯二甲酸酐；20年代初，鋅-鉻氧化物用於合成氣生產甲醇；60年代,隨著石油化學工業的發展,特別是1960年用鉬-鉍氧化物為催化劑，將丙烯氨化氧化為丙烯腈成功以後，無論在催化劑品種方面和基礎理論研究方面，促使氧化物催化劑得到了很大的發展。
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於正常化合物，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氧生成，如O娛、O、O，它們表現出不同的反應活性，可分兩種作用機理，即吸附氧作用機理和晶格氧作用機理。前者是藉助因吸附而活化的過渡態氧與被氧化物的作用；後者以氧化物催化劑中的晶格氧與被氧化物發生作用而自身被還原，還原狀態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。
從組成上可分為單一氧化物或混合氧化物催化劑，後者存在幾種形式：①生成複合氧化物，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,通過協同效應產生催化作用。有些催化劑雖然在催化劑生產廠出廠時是以氧化物的形態提供,但經用戶活化處理後,或在使用過程中，會轉變或部分轉變為金屬態。在氧化物催化劑中，多含有催化劑載體，如氧化鋁載體、矽膠載體等。
參考書目
清山哲郎著：《金屬酸化物とその觸媒作用》,講談社，東京，1978。
