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专业: 催化化学

[交流] 非晶态合金催化剂的应用已有2人参与

非晶态合金催化剂

开个头，介绍点相关的基础知识，然后大家讨论集思广益一下，非晶态合金催化剂有哪些最新应用？
非晶态合金:原子排列短程有序组成的原子间以金属键相连并在几个晶格(～10-9 m)范围内保持短程有序，形成类似原子簇的结构。表面含有很多配位不饱和原子，可看做含有很多缺陷的结构，且分布均匀，具有较高的表面活性中心密度。
随着原子间距的增大，原子之间的相关性迅速减弱，相互之间的关系处于或接近完全无序的状态，不具有三维空间原子排列的周期性。从晶体学观点来看，不存在通常晶态固体中所存在的晶界、位错和偏析等缺陷。
由于具有各向同性、表面原子配位高度不饱和、化学结构均一的特点，作为催化剂的研究始于20世纪80年代初。
非晶态合金可以在组成变化很宽的范围内制成各种样品，从而在较大范围内调变其几何及电子性质，以此来制备合适的催化活性中心，使非晶态合金催化剂具有较高的表面活性和不同的选择性，但也使得非晶态合金的制备条件难以控制，重复性差！

非晶态合金类型
不稳定或亚稳定状态的结构，具有许多金属没有的特性
VIII族金属＋类金属：如Fe-B，Pd-Si，Co-B-Si，Ni-Fe-B-Si等
金属＋金属：如Ni-Zr，Cu-Zr，Pd-Zr等
非晶态合金的制备：骤（急）冷法、化学还原法、浸渍还原法和电化学法
介绍其中两种：
骤（急）冷法
将熔融的合金以106K/s的速率快速冷却，使熔体中的原子来不及做规则排列就完成凝固，从而制成非晶态合金。
骤（急）冷法——优点
催化剂的组成可以在较大范围内变化，有利于调变其电子结构：催化剂的组成和结构均匀，活性中心均匀地分布在一个化学均匀的环境中；适于工业大规模生产
骤（急）冷法——缺点
非晶态合金比表面积一般较小，0.1-1 m2/g。
合成的催化剂不具有活性，使用前必须经严格复杂的活化处理
对反应装置的要求较高，投资较大
化学还原法
将可溶性金属盐与还原剂在一定条件下反应制备非晶态合金催化剂的方法
特点：设备简单、操作方便，特别适于实验室规模的催化剂制备
非晶态合金应用：电极催化、加氢、脱氧异构化和分解
非晶态合金最大缺点：
热稳定较差，一般在较低温度使用，加入稀土金属可以提高热稳定性

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