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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 催化反应 » 【讨论】为什么贵金属的催化活性那么好？
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zhangzs8507

木虫 (正式写手)

[交流] 【讨论】为什么贵金属的催化活性那么好？

从经验来说，贵金属作为催化剂活性组分，在很多反应中具有很好的的活性和稳定性，比如NOx脱除，甲烷CO2重整，催化加氢等反应。贵金属到底有什么特殊的性质，令它具有如此好的催化活性和稳定性？
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1楼 2010-11-19 16:40:26
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

bia

金虫 (小有名气)
zhangzs8507(金币+2):讲得很有道理，谢谢参与 2010-11-22 18:07:08
根本上肯定是空d轨道的原因
但是至于这个d轨道怎么作用的说法就比较多了
空d轨道可以和较多小分子的城建π轨道重合，对称性等都可以适应，此时理解成为分子轨道上的电子转移到空d轨道上可好，还是d和π形成了新轨道也好，总之是空d轨道对电子产生占有，也就是小分子的成键轨道电子减少（可能为很小的分数），键级减低。分子中原子间作用被弱化（分子被活化，也就是前面有人提到的形成活性化合物），在遇到合适条件自然就进行反应。
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14楼2010-11-22 11:26:09
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duxianlong

木虫 (著名写手)

参与

zhangzs8507(金币+3):说得有道理，与载体的相互作用也是影响催化活性的重要原因 2010-11-24 11:00:47
出了贵金属本身的d轨道有关外，我认为还跟载体的相互作用有关。活性中心很可能在贵金属和载体的界面处。
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18楼2010-11-24 08:39:55
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orisons

银虫 (小有名气)
★ ★
催化大师(金币+2):谢谢指点，欢迎常来催化版讨论！ 2010-11-22 09:27:32
zhangzs8507(金币+5):强度适中的吸附性质，也是催化活性好的一个重要原因，谢谢指点 2010-11-23 22:31:55
贵金属的d电子轨道都未填满，表面易吸附反应物，且强度适中，利于形成中间“活性化合物”，具有较高的催化活性，同时还具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性
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12楼2010-11-22 09:06:51
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caosiry

铜虫 (小有名气)
zhangzs8507(金币+2):有没相关材料？ 2010-11-24 13:13:41
包信和院士在最近一届全国化学会的发言里部分的回答了这个问题
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20楼2010-11-24 12:43:39
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quasi9127

木虫 (正式写手)
zhangzs8507(金币+1): 2010-11-25 09:11:12
楼上的高手们，有没有相关的资料（文献或者书籍）给小白们推荐一下啊？
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21楼2010-11-24 21:27:16
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211985:mad:

木虫 (著名写手)

美丽的贵金属

★ ★ ★ ★ ★
zhangzs8507(金币+2):真是有才啊！ 2010-12-08 14:32:06
jinkai838(金币+5):谢谢你的点评 2010-12-10 12:01:13
jinkai838(金币+5):谢谢你的点评 2010-12-10 12:01:43
jinkai838(金币+5):谢谢点评 2010-12-10 12:01:43
jinkai838(金币-10):网有点慢，不好意思 2010-12-10 12:02:12
1.柔顺娇媚但忠于自我
2.多愁善感却生机勃勃
3.久经考验仍兰心慧质
先陶醉一下
具体分析
还没写好
其实不用多解释
了解贵金属催化的朋友
都知道


[ Last edited by 211985 on 2010-12-8 at 14:27 ]
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35楼2010-12-08 14:22:02
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普通回帖

thiky

银虫 (小有名气)
★
zhangzs8507(金币+2): 2010-11-20 09:35:00
tangjy(金币+1):谢谢回帖交流 2010-11-22 15:35:04
是因为贵金属特殊的d轨道结构。d带空穴理论可以解释。看看书吧
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2楼2010-11-19 17:22:32
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dongyan-608

银虫 (小有名气)
zhangzs8507(金币+1): 2010-11-20 09:36:02
引用回帖:
Originally posted by thiky at 2010-11-19 17:22:32:
是因为贵金属特殊的d轨道结构。d带空穴理论可以解释。看看书吧

这个问题，应该从分子结构上讲吧···
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3楼2010-11-19 20:13:58
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zhangzs8507

木虫 (正式写手)
jinkai838:when you read the history of catalyst ，you would know the noble metle is the first and the best thing 2010-11-20 09:47:00
自己顶一下，让更多人看到
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4楼2010-11-20 09:41:05
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whl139755

金虫 (正式写手)
★
jinkai838(金币+1):谢谢 2010-11-21 02:34:45
嗯，应该从电子轨道方面来解释
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5楼2010-11-20 10:07:13
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huang1987

木虫 (著名写手)
★ ★
jinkai838(金币+1):谢谢 2010-11-21 02:34:29
tangjy(金币+1):谢谢回帖交流 2010-11-22 15:35:13
其有一定的配位能力，且物理吸附性能好
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6楼2010-11-20 10:36:11
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zyhou

专家顾问 (文坛精英)
★ ★
jinkai838(金币+2):谢谢 2010-11-21 02:33:57
zhangzs8507(金币+2):可否推荐一些相关材料，我想仔细研究一下 2010-11-21 14:16:04
zxrno10:这个可以看看。。。 2010-11-24 18:56:04
zhangzs8507(金币+1): 2011-01-04 23:27:29
在固体催化剂作用的基本原理中，有一种学说就是d电子理论。
这个理论认为：催化剂（特别是金属催化剂）的反应活性与其参与反应的、价电子中、参与配位的d电子所占比例呈正比，一般情况下，贵金属Ru,Rh,Pt,Pd原子中这部分d电子所占比的比例都在0.4以上，是过度金属中最高的，所有它们的反应活性最高！

还有人将这种理论与一些加氢、氧化的模型反应活性相关联，趋势很好！
本文来自: 小木虫论坛 http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=2612965&fpage=1
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7楼2010-11-20 19:26:11
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hxjhxy1985

木虫 (小有名气)
★
jinkai838(金币+1):谢谢 2010-11-21 02:34:11
不同的贵金属对同一个反应活性也是有很大差别的，况且还有载体的作用，其实这是涉及催化的本质层面上的东西——活性位，该问题是在是很复杂的。
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8楼2010-11-20 22:00:19
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zhangbaobao

铁杆木虫 (职业作家)
zhangzs8507(金币+1): 2010-11-25 09:09:56
贵金属有d电子，吸附作用强。
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9楼2010-11-21 09:17:43
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xuguorong

木虫 (正式写手)
zhangzs8507(金币+1): 2010-11-25 09:10:15
贵金属有特殊的原子结构（分子结构），d电子构型，能与载体或反应分子形成特定的配位结构。最终的活性与位有关。。。
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10楼2010-11-21 22:45:37
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潜水猫

木虫 (职业作家)
zhangzs8507(金币+1):谢谢参与 2010-11-24 11:02:16
感觉催化活性好跟贵与不贵没什么必然的联系，如果那些金属跟铁的含量一样高~估计也贵不了~
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13楼2010-11-22 09:30:26
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liubo696

银虫 (小有名气)
zhangzs8507(金币+1):贵不贵与催化性能肯定没有关系，钻石还比Pt要贵呢 2010-11-22 18:09:21
最基本的原因是，她很贵，所以性能也好
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15楼2010-11-22 15:03:39
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xiaoxiangfei

金虫 (正式写手)
zhangzs8507(金币+1): 2010-11-23 22:39:47
贵金属大都具有d空轨道，可以形成配位键
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16楼2010-11-22 21:54:43
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zhangzs8507

木虫 (正式写手)
自己顶一下，等待更多高手来讨论
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17楼2010-11-23 22:40:45
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herald999

银虫 (小有名气)
zhangzs8507(金币+1): 2010-11-25 09:10:48
引用回帖:
Originally posted by zhangzs8507 at 2010-11-19 16:40:26:
从经验来说，贵金属作为催化剂活性组分，在很多反应中具有很好的的活性和稳定性，比如NOx脱除，甲烷CO2重整，催化加氢等反应。贵金属到底有什么特殊的性质，令它具有如此好的催化活性和稳定性？

科研小白说：因为它贵~~所谓一分钱一分货，性能不行人家能叫“贵金属”么~~一个冷笑话，继续飘过
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19楼2010-11-24 09:33:35
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zhangzs8507

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by quasi9127 at 2010-11-24 21:27:16:
楼上的高手们，有没有相关的资料（文献或者书籍）给小白们推荐一下啊？

我也期待相关材料
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22楼2010-11-25 09:11:37
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wwt1806

木虫 (正式写手)
zhangzs8507(金币+1):谢谢参与交流 2010-11-30 10:52:51
顶贴学习，希望高人来领路更明白。
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23楼2010-11-25 10:21:15
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zhangzs8507

木虫 (正式写手)
顶下帖子，大家继续讨论啊
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24楼2010-11-28 17:28:40
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zhengchenx

禁虫 (著名写手)
zhangzs8507(金币+1):谢谢祝福 2010-11-28 17:53:36
本帖内容被屏蔽
25楼2010-11-28 17:32:28
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xytoz--2008

铁杆木虫 (职业作家)
zhangzs8507(金币+5):说得挺好，谢谢交流 2010-11-29 08:58:57
能带理论：
金属键不同于离子键；也不同于共享电子局限在两个原子间的那种共价键(定域键)。广义地说，金属键属于离域键，即共享电子分布在多个原子间的一种键，但它是一种特殊的离域键，既无方向性，也无饱和性。

d电子理论：
与金属价电子数有关，如满带 空带 半填充等

与吸附能力有关：
好的催化性能都是对某种基团有良好的吸附能力，并且完成反应后易于脱附，否则会阻碍反应的顺利进行

应该说上面几个要素是相互关联的
还在继续学习中

:
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26楼2010-11-29 02:34:55
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匿名

木虫 (职业作家)
zhangzs8507(金币+2):谢谢参与交流 2010-11-30 10:53:19
本帖仅楼主可见
27楼2010-11-29 22:49:55
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匿名

木虫 (职业作家)
本帖仅楼主可见
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28楼2010-11-29 22:51:53
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xgfhenan

禁虫 (小有名气)
zhangzs8507(金币+3):谢谢参与交流 2010-11-30 10:48:36
本帖内容被屏蔽
29楼2010-11-30 10:32:35
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LNNDH

银虫 (小有名气)
zhangzs8507(金币+1):你说的是对光催化的活性吧？谢谢参与 2010-11-30 15:30:12
应该是这些金属含有d电子，在光照下，更容易产生光生空穴和光生电子对，从而有催化作用
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30楼2010-11-30 14:47:12
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zhangzs8507

木虫 (正式写手)
回帖就送金币了，大家积极发言啊
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31楼2010-12-08 10:49:13
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turky1984

木虫 (正式写手)
楼上怎么解释很多反应是无光照的
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32楼2010-12-08 11:23:45
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tesiny

金虫 (小有名气)
zhangzs8507(金币+3):说得挺好的，谢谢参与讨论 2010-12-08 14:04:01
我觉得啊是这样的：贵金属d电子轨道未填满，电子比较自由，分子就容易吸附，或是形成活性中间化合物，这种中间化合物既容易形成又容易解离。化学反应是分子吸附、电子转移、脱附的过程，贵金属刚好这三方面能力都比较强，所以贵金属催化活性就高。过渡金属也类似吧。
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33楼2010-12-08 11:31:04
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loveandcou

铁杆木虫 (著名写手)
zhangzs8507(金币+3):谢谢参与讨论，谢谢推荐材料 2010-12-08 14:05:09
呵呵因为贵金属的d轨道特征很特殊，对活泼金属，吸附后不能保证其反应的连续性，对不活泼金属，不能吸附断键，更不能反应，参考吴越编的催化作用
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34楼2010-12-08 12:15:25
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wardwood

金虫 (正式写手)
收藏，写论文时候用
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36楼2010-12-09 08:32:21
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a87987191

木虫 (正式写手)
zhangzs8507(金币+1):谢谢参与讨论 2010-12-09 16:12:56
楼主可参阅一些关于价键理论和配位理论的知识
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37楼2010-12-09 14:01:17
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雨秋寒

金虫 (著名写手)
zhangzs8507(金币+2):能否详细介绍一下？ 2010-12-09 17:12:26
和金属的宽禁带宽度有关，禁带宽度越大，催化降解性能越好。
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38楼2010-12-09 16:16:07
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shjy2599

金虫 (正式写手)
zhangzs8507(金币+1):谢谢参与交流 2010-12-09 18:01:14
与活性位数量有关
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39楼2010-12-09 17:21:07
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雨秋寒

金虫 (著名写手)
比方说460nm的光能使甲基橙降解，氧化锌从基态到激发态的禁带宽度是3.6ev,相当于波长为350nm的光；当氧化锌由激发态到基态时，电子发生跃迁，由于其禁带宽度大，且甲基橙在其还未降到基态时便把氧化锌的电子捕获，从而获得足够的能量降解。
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40楼2010-12-10 10:57:16
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xiaofei1237187

木虫 (小有名气)
d轨道特殊吧！
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41楼2010-12-10 14:36:29
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zjf静

铁虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
群主这个问题的资料找到了吗？能否分享一下。
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42楼2020-04-10 10:42:36
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GHX66611楼
2010-11-21 23:25   回复  
jinkai838(金币-1):禁止纯表情 2010-11-28 19:50:36
 
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