貴金屬催化劑發展史

A. 為什麼許多貴金屬是優秀的催化劑，有什麼共性的地方

我覺得化學學好了，說起催化劑這一點還是很容易理解的，很多貴金屬是優秀的催化劑，催化劑能做什麼呢，我們來分析一下。

• 貴金屬催化劑的主要性能指標

貴金屬的氧化膜與其他金屬的氧化膜不同的是，貴金屬的氧化膜是很難檢測到的。就是這極微量的氧化物，就具有神奇的催化作用，也是貴金屬為優秀的催化劑的原因。因為用貴金屬做催化劑，消耗極少，甚至人們認為貴金屬做催化劑沒有消耗。

總結：貴金屬作為催化劑有很大的優勢。

B. 什麼是貴金屬催化劑

貴金屬催化劑已經有很長的歷史了，它的工業應用可以追溯到19世紀的年代，以鉑為催化劑的接觸法製造硫酸的工業。1913年，鉑網催化劑用於氨氧化制硝酸；1937年Ag/Al2O3催化劑用於乙烯氧化制環氧乙烷；1949年，Pt/Al2O3催化劑用於石油重整生產高品質汽油；1959年，PdCl2-CuCl2催化劑用於乙烯氧化制乙醛；到上世紀60年代末，又出現了甲醇低壓羰基合成醋酸用銠絡合物催化劑。從上世紀70年代起，汽車排氣凈化用貴金屬催化劑（以鉑為主，輔以鈀、銠）大量推廣應用，並很快發展為用量最大的貴金屬催化劑。 貴金屬催化劑的英文名稱是precious metal catalyst，它主要是以鉑族金屬（Platinum Group Metal ）為主的鉑（Pt）、鈀（Pd）、釕（Ru）、銠（Rh）、銥（Ir）、鋨（Os）等為催化活性組分的載體類非均相催化劑和鉑族金屬無機化合物或有機金屬配合物組成的各類均相催化劑。鉑族金屬由於其d電子軌道都未填滿，表面易吸附反應物，且強度適中，利於形成中間「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、耐腐蝕等綜合優良特性，成為最重要的催化劑材料。 按催化劑的主要活性金屬分類，常用的有：鉑催化劑、鈀催化劑和銠催化劑、釕催化劑等。貴金屬催化劑由於其無可替代的催化活性和選擇性，在石油、化工、醫葯、農葯、食品、環保、能源、電子等領域中佔有極其重要的地位。在石油和化學工業中的氫化還原、氧化脫氫、催化重整、氫化裂解、加氫脫硫、還原胺化、調聚、偶聯、歧化、擴環、環化、羰基化、甲醯化、脫氯以及不對稱合成等反應中，貴金屬均是優良的催化劑。 在環保領域貴金屬催化劑被廣泛應用於汽車尾氣凈化、有機物催化燃燒、CO、NO氧化等。在新能源方面，貴金屬催化劑是新型燃料電池開發中最關鍵的部分。 在電子、化工等領域貴金屬催化劑被用於氣體凈化、提純。催化技術是當今高新技術之一，也是能產生巨大經濟效益和社會效益的技術。發達國家國民經濟總產值的20%~30%直接來自催化劑和催化反應。化工產品生產過程中85%以上的反應都是在催化劑作用下進行的。 據分析表明，世界上70%的銠、40%的鉑和50%的鈀都應用於催化劑的制備。 我相信，在不久的未來貴金屬催化劑在化學新領域的研究和開發中會有著越來越廣泛的應用前景。

C. 催化劑的原理、催化劑的歷史、催化劑的發展前景

催化劑（catalyst）會誘導化學反應發生改變，而使化學反應變快或減慢或者在較低的溫度環境下進行化學反應。催化劑在工業上也稱為觸媒。
催化劑自身的組成、化學性質和質量在反應前後不發生變化；它和反應體系的關系就像鎖與鑰匙的關系一樣，具有高度的選擇性（或專一性）。一種催化劑並非對所有的化學反應都有催化作用，例如二氧化錳在氯酸鉀受熱分解中起催化作用，加快化學反應速率，但對其他的化學反應就不一定有催化作用。某些化學反應並非只有唯一的催化劑，例如氯酸鉀受熱分解中能起催化作用的還有氧化鎂、氧化鐵和氧化銅等等。
初中書上定義：在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前後都沒有發生變化的物質叫做催化劑，又叫觸媒。催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。
也有一種說法，催化劑先與反應物中的一種反應，然後兩者的生成物繼續在原有條件下進行新的化學反應，而催化劑反應的生成物的反應條件較原有反應物的反應條件有所改變。催化劑原先因發生化學反應而生成的物質會在之後進一步的反應中重新生成原有催化劑，即上面提到的質量和化學性質在反應前後都沒有發生變化。

我們可在波茲曼分布（Boltzmann distribution）與能量關系圖（energy profile diagram）中觀察到，催化劑可使化學反應物在不改變的情形下，經由只需較少活化能（activation energy）的路徑來進行化學反應。而通常在這種能量下，分子不是無法完成化學反應，不然就是需要較長時間來完成化學反應。但在有催化劑的環境下，分子只需較少的能量即可完成化學反應。

催化劑行業發展趨勢
美國Freedonia集團日前發布的最新研究報告顯示，未來5年雖然全球化工行業仍將維持健康發展的勢頭，但化工催化劑需求增速將是所有催化劑終端領域中最慢的，尤其是有機合成催化劑需求近期將受到醫葯工業缺乏新產品的不利影響，然而這種不利的影響會被非洲、亞太、東歐和中東地區石化工業的擴能所彌補；聚合催化劑的需求增速則將是所有催化劑品種中最快的，主要原因是非洲和中東地區聚合物產能的快速擴張；由於加氫處理催化劑需求量穩步增長以及非洲、中東和亞太地區油品產量較高，煉油催化劑需求也將非常強勁。全球都在通過減少車用燃料的含硫量來減輕空氣污染，這將繼續增加催化劑的裝載量。
據Freedonia稱，未來5年全球催化劑市場需求的年均增速有望接近6%，到2012年全球催化劑市場份額將達到163億美元。其中，北美市場佔32%的市場份額，亞太佔31%，西歐佔21%，東歐、拉美佔9%，非洲、中東佔7%。如果按需求量計算，未來5年全球催化劑有望以年均2%的速度增長，到2012年全球催化劑市場需求量將達到530萬噸。

D. 貴金屬催化劑的介紹

貴金屬催化劑(precious metal catalyst)一種能改變化學反應速度而本身又不參與反應最終產物的貴金屬專材料。幾乎所屬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、銠應用最廣。它們的d電子軌道都未填滿，表面易吸附反應物，且強度適中，利於形成中間「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、耐腐蝕等綜合優良特性，成為最重要的催化劑材料。

E. 催化劑工業發展史的簡述

中文名：催化劑工業發展史
英文名：history of catalyst instry
圖片為：KC601 甲醇合成催化劑(高壓單醇)
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萌芽時期（20世紀以前）
奠基時期（20世紀初）
金屬催化劑
氧化物催化劑
液態催化劑
大發展時期（20世紀30～60年代）
工業催化劑生產規模的擴大
工業催化劑品種的增加
有機金屬催化劑的生產
選擇性氧化用混合催化劑的發展
加氫精製催化劑的改進
分子篩催化劑的崛起
大型合成氨催化劑系列的形成
更新換代時期（20世紀70～80年代）
高效絡合催化劑的出現
固體催化劑的工業應用
分子篩催化劑的工業應用
環境保護催化劑的工業應用
生物催化劑的工業應用
中國催化劑工業的發展
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F. 催化劑工業發展史的奠基時期（20世紀初）

在這一時期內，製成了一系列重要的金屬催化劑，催化活性成分由金屬擴大到氧化物，液體酸催化劑的使用規模擴大。製造者開始利用較為復雜的配方來開發和改善催化劑，並運用高度分散可提高催化活性的原理，設計出有關的製造技術，例如沉澱法、浸漬法、熱熔融法、浸取法等，成為現代催化劑工業中的基礎技術。催化劑載體的作用及其選擇也受到重視，選用的載體包括硅藻土、浮石、硅膠、氧化鋁等。為了適應於大型固定床反應器的要求，在生產工藝中出現了成型技術，已有條狀和錠狀催化劑投入使用。這一時期已有較大的生產規模，但品種較為單一，除自產自用外，某些廣泛使用的催化劑已作為商品進入市場。同時，工業實踐的發展推動了催化理論的進展。1925年H.S.泰勒提出活性中心理論，這對以後製造技術的發展起了重要作用。 金屬催化劑20世紀初，在英國和德國建立了以鎳為催化劑的油脂加氫製取硬化油的工廠，1913年，德國巴登苯胺純鹼公司用磁鐵礦為原料，經熱熔法並加入助劑以生產鐵系氨合成催化劑。1923年F.費歇爾以鈷為催化劑，從一氧化碳加氫制烴取得成功。1925年，美國M.雷尼獲得製造骨架鎳催化劑的專利並投入生產
這是一種從Ni-Si合金用鹼浸去硅而得的骨架鎳。1926年，法本公司用鐵、錫、鉬等金屬為催化劑，從煤和焦油經高壓加氫液化生產液體燃料，這種方法稱柏吉斯法。該階段奠定了製造金屬催化劑的基礎技術，包括過渡金屬氧化物、鹽類的還原技術和合金的部分萃取技術等，催化劑的材質也從鉑擴大到鐵、鈷、鎳等較便宜的金屬。 工業催化劑品種的增加首先開發了以煤為資源經乙炔制化學品所需的多種催化劑，其中制合成橡膠所需的催化劑開發最早。1931～1932年從乙炔合成橡膠單體2-氯-1，3- 丁二烯的技術開發中，用氯化亞銅催化劑從乙炔生產乙烯基乙炔，40年代，以鋰、鋁及過氧化物為催化劑分別合成丁苯橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠的工業相繼出現，這些反應均為液相反應。為了獲得有關的單體，也出現了許多固體催化劑。在第二次世界大戰期間出現用丁烷脫氫制丁二烯的Cr-Al-O催化劑，40年代中期投入使用。同一時期開發了乙苯脫氫生產苯乙烯用的氧化鐵系催化劑。聚醯胺纖維（尼龍66）的生產路線，在30年代下半期建立後，為了獲得大量的單體， 40年代生產出苯加氫制環己烷用的固體鎳催化劑，並開發環己烷液相氧化制環己酮（醇）用的鈷系催化劑。在這一時期還開發了烯烴的羰基合成用的鈷系絡合催化劑。
在此階段固體酸催化劑的生產和使用促進了固體酸催化劑理論的發展。為獲得生產梯恩梯炸葯的芳烴原料，1939年美國標准油公司開發了臨氫重整技術，並生產所需的氧化鉑-氧化鋁、氧化鉻-氧化鋁催化劑。1949年美國環球油品公司開發長周期運轉半再生式的固定床作業的鉑重整技術，生產含鉑和氧化鋁的催化劑。在這種催化劑中，氧化鋁不僅作為載體，也是作為活性組分之一的固體酸，為第一個重要的雙功能催化劑。
50年代由於豐富的中東石油資源的開發，油價低廉，石油化工迅猛發展。與此同時，在催化劑工業中逐漸形成幾個重要的產品系列，即石油煉制催化劑、石油化工催化劑和以氨合成為中心的無機化工催化劑。在催化劑生產上配方越來越復雜，這些催化劑包括用金屬有機化合物製成的聚合用催化劑，為謀求高選擇性而製作的多組元氧化物催化劑，高選擇性的加氫催化劑，以及結構規整的分子篩催化劑等。由於化工科學技術的進步，形成催化劑產品品種迅速增多的局面。 生物催化劑的工業應用在化學工業中使用生化方法的過程增多。60年代中期，酶固定化的技術進展迅速。1969年，用於拆分乙醯基-DL-氨基酸的固定化酶投入使用。70年代以後，製成了多種大規模應用的固定化酶。1973年製成生產高果糖糖漿的葡萄糖異構酶，不久即大規模使用。1985年，丙烯腈水解酶投入工業使用。生物催化劑的發展將引起化學工業生產的巨大變化。
此外，還發展用於能源工業的催化劑，例如燃料電池中用鉑載在碳或鎳上作催化劑，以促進氫與氧的化合。

G. 催化劑工業發展史的中國催化劑工業的發展

第一個催化劑生產車間是永利錏廠觸媒部，1959年改名南京化學工業公司催化劑廠。於1950年開始生產AI型合成氨催化劑、C-2型一氧化碳高溫變換催化劑和用於二氧化硫氧化的Ⅵ型釩催化劑，以後逐步配齊了合成氨工業所需各種催化劑的生產。80年代中國開始生產天然氣及輕油蒸汽轉化的負載型鎳催化劑。至1984年已有40多個單位生產硫酸、硝酸、合成氨工業用的催化劑。
為發展燃料化工，50年代初期，石油三廠開始生產頁岩油加氫用的硫化鉬 -白土、硫化鎢-活性炭、硫化鎢-白土及純硫化鎢、硫化鉬催化劑。石油六廠開始生產費托合成用的鈷系催化劑，1960年起生產疊合用的磷酸-硅藻土催化劑。60年代初期，中國開發了豐富的石油資源，開始發展石油煉制催化劑的工業生產。當時，石油裂化催化劑最先在蘭州煉油廠生產，1964年小球硅鋁催化劑廠建成投產。70年代中國開始生產稀土-X型分子篩和稀土-Y型分子篩。70年代末在長嶺煉油廠催化劑廠，開始生產共膠法硅鋁載體稀土-Y型分子篩，以後在齊魯石化公司催化劑廠開始生產高堆比、耐磨半合成稀土-Y型分子篩。60年代起中國即開始發展重整催化劑，60年代中期石油三廠開始生產鉑催化劑，70 年代先後生產出雙金屬鉑-錸催化劑及多金屬重整催化劑。在加氫精製方面，60年代石油三廠開始生產鉬-鈷及鉬-鎳重整預加氫催化劑。70年代開始生產鉬-鈷-鎳低壓預加氫催化劑，80年代開始生產三葉形的加氫精製催化劑。
為發展有機化學工業，50年代末至60年代初開始製造乙苯脫氫用的鐵系催化劑，乙炔加氯化氫制氯乙烯的氯化汞/活性炭催化劑，流化床中萘氧化制苯酐用的氧化釩催化劑，以及加氫用的骨架鎳催化劑等。60年代中期為適應中國石油化工發展的需要，新生產的催化劑品種迅速增多，至80年代已生產多種精製烯烴的選擇性加氫催化劑，並開始生產丙烯氨化氧化用的微球型氧化物催化劑，乙烯與醋酸氧化制醋酸乙烯酯的負載型金屬催化劑，高效烯烴聚合催化劑以及治理工業廢氣的蜂窩狀催化劑等。
汪仁

H. 為什麼貴金屬常用做催化劑

貴金屬催化劑(precious metal catalyst)一種能改變化學反應速度而本身又不參與反應最終產物的貴金屬內材料。幾乎所有的貴金屬都可用容作催化劑，但常用的是鉑、鈀、銠、銀、釕等，其中尤以鉑、銠應用最廣。它們的d電子軌道都未填滿，表面易吸附反應物，且強度適中，利於形成中間「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、耐腐蝕等綜合優良特性，成為最重要的催化劑材料。感興趣的話道這個網站去看看 http://ke..com/view/1748240.htm

I. 貴金屬催化劑發展前景

催抄化劑按來源來分，襲可分為生物催化劑和非生物催化劑。非生物催化劑目前大多數是工業催化劑，它們都是由人工合成的，是具有特定組成和結構的製品。
工業催化劑按材質分，可分為金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、硫化物催化劑、酸鹼催化劑和絡合催化劑等；按使用領域來分，工業催化劑又可分為煉油催化劑、化工催化劑和環保催化劑等。
前瞻網發布的《2014-2018年 中國催化劑行業深度調研與投資戰略規劃分析報告》隨著能源供需矛盾的日趨嚴峻，能源產品價格的大幅波動，能源結構的多元化以及環境污染的日趨惡化，我國政府和行業主管部門對石油、煤炭、天然氣等能源生產過程及產品的凈化十分重視，出台了許多有利於行業發展的產業政策與措施。