按催化反應(yīng)類別,貴金屬催化劑可分為均相催化用和多相催化用兩大類。均相催化用催化劑通常為可溶性化合物(鹽或絡(luò)合物),如氯化鈀、氯化銠、醋酸鈀、羰基銠、三苯膦羰基銠等。多相催化用催化劑為不溶性固體物,其主要形態(tài)為金屬絲網(wǎng)態(tài)和多孔無機(jī)載體負(fù)載金屬態(tài)。金屬絲網(wǎng)催化劑(如鉑網(wǎng)、銀網(wǎng))的應(yīng)用范圍及用量有限。絕大多數(shù)多相催化劑為載體負(fù)載貴金屬型,如Pt/A12O3、Pd/C、Ag/Al2O3、Rh/SiO2、Pt-Pd/Al2O3、Pt-Rh/Al2O3等。在全部催化反應(yīng)過程中,多相催化反應(yīng)占80%~90%。按載體的形狀,負(fù)載型催化劑又可分為微粒狀、球狀、柱狀及蜂窩狀。按催化劑的主要活性金屬分類,常用的有:銀催化劑、鉑催化劑、鈀催化劑和銠催化劑。
在石油和化工過程中富盛名的鉑催化劑及其催化過程有:
(1)鉑重整催化劑及鉑重整過程:在石油煉制工業(yè)中,將石油中的C6~C8烷烴餾分分離出來,經(jīng)過重整,轉(zhuǎn)化成C6~C8芳烴,即苯、甲苯、二甲苯的過程,所用催化劑為鉑催化劑,過程的目的是增產(chǎn)芳烴、提高汽油的辛烷值。重整過程用催化劑又稱單鉑催化劑(英文名稱single platinum catalyst),以鉑為金屬活性組分,以γ-氧化鋁為載體,鉑含量在0.3~0.7%,酸性組分為氯或氯氟化物,含量為0.1~0.3%。催化劑堆積密度為0.79~0.85g/cm,白色、圓柱狀顆粒?;钚越M分鉑起到加速直鏈的烷烴脫氫及芳構(gòu)化反應(yīng)。提高催化劑中鉑含量,有利于芳構(gòu)化反應(yīng)和催化劑的抗毒能力。另一種鉑重整催化劑為鉑-錸雙金屬催化劑。重整反應(yīng)溫度為400~500℃,壓力2.5~3.0MPa。催化劑使用周期可在一年以上。
(2)氨氧化過程采用鉑銠絲網(wǎng)催化劑,氨與空氣經(jīng)鉑銠絲網(wǎng)催化劑,在850~900℃反應(yīng)生成一氧化氮和水,一氧化氮再被氧化成二氧化氮,水吸收生成硝酸。
(3)低碳烴催化芳構(gòu)化,C5~C6 烴異構(gòu)化過程采用載鉑的氧化鋁催化劑。目的是增產(chǎn)芳烴和提高汽油辛烷值。
從常溫到熔點(diǎn)之間,銦與空氣中的氧作用緩慢,表面形成極薄的氧化膜(In2O3),溫度更高時,與活潑非金屬作用。大塊金屬銦不與沸水和堿溶液反應(yīng),但粉末狀的銦可與水緩慢的作用,生成氫氧化銦。銦與冷的稀酸作用緩慢,易溶于濃熱的無機(jī)酸和乙酸、草酸。銦能與許多金屬形成合金(尤其是鐵,粘有鐵的銦會顯著的被氧化)。銦的主要氧化態(tài)為+1和+3,主要化合物有In2O3、In(OH)3、InCl3,與鹵素化合時,能分別形成一鹵化物和三鹵化物。 [3]
銦的配位聚合物:
1. In(Ⅲ)與剛性的二羧酸(1,3-間苯二甲酸和1,4-萘二酸),在不同的溶劑中得到了四個化合物[In_2(OH)_2(1,3-BDC)_2(2,2’-bipy)2](1),HIn(1,3-BDC)_2·2DMF (2),In(OH)(1,4-NDC)·2H_2O (3)和HIn(1,4-NDC)_2·2H_2O·1.5DMF (4)?;衔?是1D鏈狀結(jié)構(gòu),化合物2是2D層狀結(jié)構(gòu),它們分別通過π-π相互作用終形成了3D超分子結(jié)構(gòu)。化合物3和4都是無限的3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),雖然用的是同一羧酸配體,但是由于所用溶劑的不同,化合物3形成的是SrAl2拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),而化合物4形成的是2-重穿插的dia拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?;衔?-4的合成,充分證明了溶劑在配位聚合物的合成過程中起到的重要作用。
銦是一種銀灰色,質(zhì)地極軟的易熔金屬。熔點(diǎn)156.61℃。沸點(diǎn)2060℃。相對密度d7.30。液態(tài)銦能浸潤玻璃,并且會粘附在接觸過的表面上留下黑色的痕跡。
銦有微弱的放射性,天然銦有兩種主要同位素,其一為In-113為穩(wěn)定核素,In-115為β- 衰變。因此,在使用中盡可能避免直接接觸。
銦金屬可提高二硼化鎂超導(dǎo)臨界電流密度:
在超導(dǎo)體二硼化鎂里添加銦金屬粉末,大大提高了二硼化鎂超導(dǎo)臨界電流密度,向?qū)嵱没智斑M(jìn)了一步。通過超導(dǎo)體的電流密度在超過某一數(shù)值時,超導(dǎo)體就失去了超導(dǎo)性,這一數(shù)值就是超導(dǎo)臨界電流密度。它是衡量超導(dǎo)體性能的一個重要指標(biāo)。向二硼化鎂里添加銦金屬粉末,在2000攝氏度下熱處理后加工成為電線,其超導(dǎo)臨界電流密度比不添加銦提高了4倍,達(dá)到每平方厘米10萬安培。這是銦金屬滲透在二硼化鎂的晶粒之間,從而改善了它的結(jié)合性。