第4章03金屬催化劑及其催化作用

第四章各類催化劑及其催化作用1.酸堿催化劑及其催化作用2.分子篩催化劑及其催化作用3.金屬催化劑及其催化作用4.金屬氧化物硫化物及其催化作用5.絡(luò)合催化劑及其催化作用按活性組分金屬的數(shù)目純金屬催化劑：活性組分為一種金屬乙烯氧化制環(huán)氧乙烷的銀催化劑合成氨的鐵催化劑氨氧化制氧化氮的鉑催化劑金屬催化劑的分類按活性組分金屬的數(shù)目

合金催化劑：活性組分為一種以上的金屬催化重整Pt-Re催化劑汽車尾氣處理的Pt-Rh及Pt-Pd催化劑按有無載體塊狀催化劑甲醇氧化制甲醛的電解銀催化劑合成氨的熔鐵催化劑氨氧化制氧化氮的鉑網(wǎng)催化劑負(fù)載型催化劑乙烯氧化制環(huán)氧乙烷的銀/α-Al2O3催化劑催化重整Pt-Re/θ-Al2O3催化劑金屬催化劑的分類加氫反應(yīng) N2+3H2→2NH3

α-Fe-Al2O3-K2O-CaO

苯+H2→環(huán)己烷 Ni/Al2O3

己二腈+H2→己二胺 Ni-Cu;Ni-Cr CO+3H2→CH4+H2O Ni/Al2O3 CO+2H2→CH3OH Cu-ZnO-Al2O3金屬催化劑的應(yīng)用氧化反應(yīng)甲醇→甲醛 電解銀CO+0.5O2→CO2

負(fù)載型Pt、Au2NH3+2.5O2→2NO+3H2O Pt網(wǎng)乙烯→環(huán)氧乙烷 銀/α-Al2O3金屬催化劑的應(yīng)用其它反應(yīng) 催化重整

Pd-Re/Al2O3

乙苯異構(gòu)化

負(fù)載型Pt

烴類水解制氫 負(fù)載Ni 炔烴選擇加氫 負(fù)載Pd-Ag金屬催化劑的應(yīng)用金屬催化劑的特性簡單金屬：凡是內(nèi)電子殼層完全被填充滿或者完全空著的那些金屬稱為簡單金屬。過渡金屬：而內(nèi)電子殼層未完全被填充滿的金屬稱為過渡金屬。最外層有1-2個電子，次外層有1-10個d電子。適合作金屬催化劑的元素特征一般是d區(qū)元素（ⅠB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ）外層電子排布：最外層1-2個S電子次層1-10d電子。貴金屬結(jié)構(gòu)（Cu，Ag，Au）貴金屬結(jié)構(gòu)中d全充滿，而S未滿。但S軌道與d軌道有重疊，d軌道的電子可以躍遷到S軌道上，從而使d軌道上有未成對電子的能級，從而產(chǎn)生化學(xué)吸附。金屬催化劑的特性金屬的電子組態(tài)與氣體吸附能力間的關(guān)系金屬的電子組態(tài)與氣體吸附能力間的關(guān)系金屬催化劑的電子逸出功（Φ）指將電子從金屬催化劑中移到外界所需做的最小功。電子脫離金屬表面所需要的最低能量。FeCoNiCrCuMo4.484.414.514.604.104.20RhPdAgWRePt4.484.554.804.535.105.32反應(yīng)物分子的電離勢（I）反應(yīng)物分子將電子從反應(yīng)物移到外界所需的最小功用I來表示。代表反應(yīng)分子失電子難易程度。金屬催化劑的化學(xué)吸附與催化性能的關(guān)系1、φ>I時，電子從反應(yīng)物向金屬催化劑表面轉(zhuǎn)移,反應(yīng)物變成正離子。這時反應(yīng)物與催化劑形成離子鍵。其強(qiáng)弱程度決定于φ與I相對大小。這種情況下，正離子層可以降低催化劑表面的電子逸出功。2當(dāng)φ<I時，電子將從金屬催化劑表面向反應(yīng)物分子轉(zhuǎn)移，使反應(yīng)物分子變成吸附在金屬催化劑上的負(fù)離子。吸附也形成離子鍵。強(qiáng)度同φ與I差值有關(guān)，差值越大鍵強(qiáng)越強(qiáng)。這種負(fù)離子吸附層可以增加金屬催化劑的電子逸出功。3、φ≈I時，電子難于發(fā)生完全轉(zhuǎn)移，這時形成共價鍵。實際上，I和φ不是絕對相等的。如果反應(yīng)物帶孤立的電子對，金屬催化劑上有接受電子對的部位，反應(yīng)物分子就會將孤立的電子對給予金屬催化劑而形成配價鍵結(jié)合，亦就是產(chǎn)生L酸中心→絡(luò)合催化。化學(xué)吸附后金屬金屬的逸出功會發(fā)生變化。如O2，H2，N2，飽和烴在金屬上吸附時。金屬將電子給予被吸附分子在表面上形成負(fù)電子層如Ni+N-，W+O-等造成電子進(jìn)一步逸出困難，逸出功增大。而當(dāng)C2H4，C2H2，CO（有π鍵）把電子給予金屬，金屬表面形成正電層，使逸出功降低?；瘜W(xué)吸附過程是往往是催化反應(yīng)的控制步驟。（1）若反應(yīng)控制步驟是生成負(fù)離子吸附態(tài)，那么就要求金屬表面容易給出電子。Φ值要小，才有利造成成這種吸附態(tài)。舉例：如某些氧化反應(yīng)是以O(shè)-、O2-、O=等吸附態(tài)為控制步驟。當(dāng)催化劑的Φ越小，氧化反應(yīng)活化能越小。（2）若反應(yīng)控制步驟是生成正離子吸附態(tài)時，則要求金屬催化劑表面容易得到電子，這時Φ越大，反應(yīng)的活化能越低。（3）若反應(yīng)控制步驟為形成共價吸附時，則要求金屬催化劑的Φ=I相當(dāng)為好。在制備催化劑時如何改變催化劑的逸出功：一般采用加助劑方法，從而達(dá)到提高催化劑的活性和選擇性的目的。舉例：HCOOH→H2+CO2首先發(fā)現(xiàn)催化過程是HCOOH+金屬催化劑生成類甲酸鹽進(jìn)一步生成CO2和H2。HCOOH+金屬→類甲酸鹽→金屬+H2+CO2金屬催化劑晶體結(jié)構(gòu)對催化作用的影響反應(yīng)物分子吸附在催化劑表面所形成的位數(shù)一般存在獨位吸附，雙位吸附和多位吸附。對催化作用的影響一般來說，獨位吸附時，催化劑的幾何因素影響較小。雙位有幾何適應(yīng)的問題，而多位存在幾何適應(yīng)和吸附位的分布問題。金屬催化劑晶體存在缺陷和不均一表面對催化活性有影響，如Frankel（弗蘭克爾）Schottky（肖特基）缺陷。此外機(jī)械、化學(xué)、電子缺陷也對催化過程產(chǎn)生影響。金屬催化劑電子因素與催化作用關(guān)系研究金屬化學(xué)鍵的理論方法有三：能帶理論、價鍵理論和配位場理論，各自從不同的角度來說明金屬化學(xué)鍵的特征，每一種理論都提供了一些有用的概念。三種理論，都可用特定的參量與金屬的化學(xué)吸附和催化性能相關(guān)聯(lián)，它們是相輔相成的。自由電子模型自由電子模型：認(rèn)為決定金屬導(dǎo)電性的自由電子，運動于整個金屬晶體體相之內(nèi)，而離子的相應(yīng)正電荷，則分布于整個晶體之中，并形成恒定的正電勢U。金屬晶體的能量，可通過內(nèi)能為U的勢阱、脫出功為φ以及自由電子的最大動能E最大來表示。f決定能量E時量子態(tài)的充滿概率，而E最大=EF（Fermi位）能帶理論能帶理論是自由電子模型基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。金屬鍵可以看作是多原子共價鍵的極限情況。按分子軌道理論，金屬中N個原子軌道可以形成N個分子軌道。隨著金屬原子數(shù)增多，能級間距越來越小，當(dāng)原子數(shù)N很大時，能級實際變成了連續(xù)的能帶。能帶理論：能級是連續(xù)的，電子共有化（能級相近的能級上發(fā)生）。s軌道合成的S能帶相互作用強(qiáng)，能帶寬，電子密度小。d軌道合成的d能帶相互作用弱，能帶較窄，電子密度大。電子占用的最高能級為Fermi能級。能帶理論能帶理論是一個單電子的近似，每一個電子的運動被近似看作是獨立的。電子既可以從晶格振動獲得能量。從低能級躍遷到高能級，也可以從高能級躍遷到低能級把多余的能量放出來為晶格熱振動的能量。在絕對溫度為T的金屬晶體內(nèi)，電子達(dá)到熱平衡時。能量為Ej的能級被電子占據(jù)的幾率f(Ej)(也稱為費米分布函數(shù)）EF為費米能級是電子能填充到能帶的水平。它直接關(guān)系到催化劑的活性和選擇性。能帶理論當(dāng)T→時分布函數(shù)極端情況討論?首先，令當(dāng)T=0°k時令EF=E0F(1)Ej<E0F時說明在絕對零度時低于E0F的量子態(tài)被電子占據(jù)的幾率為1。全占滿。能帶理論(2)當(dāng)Ej>E0F時能帶理論周期表同一周期中s、p、d能帶的相對位置ⅠA(每個原子有1個價電子)ⅥB(每個原子有6個價電子)ⅠB(每個原子有11個價電子)由能帶理論得出的d空穴與催化活性的關(guān)系不成對的電子引起順磁或鐵磁性。鐵磁性金屬（Fe、Co、Ni）的d帶空穴數(shù)字上等于實驗測得的磁距。測得d空穴為2.2，1.7，0.6d空穴越多可供反應(yīng)物電子配位的數(shù)目越多，但主要從相匹配來考慮。舉例3Fe=2.2(d空穴)，鈷（1.7)鎳(0.6)合成氨中需三個電子轉(zhuǎn)移，因此采用Fe比較合適。舉例4加氫過程，吸附中心的電子轉(zhuǎn)移為1。對Pt（0.55)Pd(0.6)來說更適合加氫。費米能級與催化反應(yīng)的關(guān)系催化反應(yīng)過程要求化學(xué)吸附的強(qiáng)弱適中。這與費米能級之間存在一定的關(guān)系。費米能級的高低是一個強(qiáng)度困素，對于一定的反應(yīng)物來說，費米能級的高低決定了化學(xué)吸附的強(qiáng)弱。如：當(dāng)費米能級較低時，如d空穴過多的Cr、Mo、W、Mn等由于對H2分子吸附過強(qiáng)，不適合作加氫催化劑，而費米能級較高的Ni、Pd、Pt對H2分子的化學(xué)吸附的強(qiáng)弱較適中，因此是有效的加氫催化劑。另外，費米能級密度好似一個容量因素，決定對反應(yīng)物分子吸量的多少。能級密度大對吸附量增大有利。價鍵理論認(rèn)為過渡金屬原子以雜化軌道相結(jié)合，雜化軌道通常為s、p、d等原子軌道的線性組合，稱之為spd或dsp雜化。雜化軌道中d原子軌道所占的百分?jǐn)?shù)稱為d特性百分?jǐn)?shù)，表以符號d%它是價鍵理論用以關(guān)聯(lián)金屬催化活性和其它物性的一個特性參數(shù)。金屬的d%越大，相應(yīng)在的d能帶中的電子填充的越多，d空穴越小。加氫催化劑一般d%在40-50%之間為宜。晶體場理論要點：

●在配合物中，中心離子M處于帶負(fù)電荷的配位體L形成的靜電場中,二者完全靠靜電作用結(jié)合一起；

●晶體場（配位場）對M的d電子產(chǎn)生排斥作用，引起M的d軌道發(fā)生能級分裂；

●分裂類型與配合物的空間構(gòu)型有關(guān)；晶體場相同，L不同，分裂能也不同。分裂能是指d軌道發(fā)生能級分裂后，最高能級和最低能級間的能量差?！馾電子從未分裂的d軌道進(jìn)入分裂后的d軌道，使配合物獲得晶體場穩(wěn)定化能。配位場模型(晶體場理論)中心離子M的d軌道能級分裂：5個d軌道能級相同，進(jìn)入配位場中，d軌道能級將發(fā)生分裂。與配位體直接遭遇方向上的d軌道，受到較大的排斥力，使的d軌道能級升高；偏離配位體方向上的d軌道能級較低，使d軌道產(chǎn)生能級分裂不對稱八面體場Fe(CN)64－絡(luò)合物配位場模型(晶體場理論)引入面心立方的正八面體對稱配位場后，簡并能級發(fā)生分裂，分成t2g軌道（dxy、dxz和dyz

）和eg軌道。d軌道t2gegzyx配位場模型(晶體場理論)用這種模型，原則上可以解釋金屬表面的化學(xué)吸附。因為這些軌道以不同的角度與表面相交，這種差別會影響到軌道健合的有效性。還能解釋不同晶面之間化學(xué)活性的差別；不同金屬間的模式差別和合金效應(yīng)。如吸附熱隨覆蓋度增加而下降，最滿意的解釋是吸附位的非均一性，這與定域鍵合模型的觀點一致。Fe催化劑的不同晶面對NH3合成的活性不同，如以[110]晶面的活性定義為1，則[100]晶面的活性為21；而[111]晶面的活性440。這已為實驗所證實。配位場模型(晶體場理論)金屬催化劑催化活性的經(jīng)驗規(guī)則

（1）d帶空穴與催化劑活性金屬能帶模型提供了d帶空穴概念，并將它與催化活性關(guān)聯(lián)起來。d空穴越多，d能帶中未占用的d電子或空軌道越多，磁化率會越大。磁化率與金屬催化活性有一定關(guān)系，隨金屬和合金的結(jié)構(gòu)以及負(fù)載情況而不同。從催化反應(yīng)的角度看，d帶空穴的存在，使之有從外界接受電子和吸附物種并與之成鍵的能力。但也不是d帶空穴越多，其催化活性就越大。因為過多可能造成吸附太強(qiáng)，不利于催化反應(yīng)。（1）d帶空穴與催化劑活性

例如，Ni催化苯加氫制環(huán)己烷，催化活性很高。Ni的d帶空穴為0.6（與磁矩對應(yīng)的數(shù)值，不是與電子對應(yīng)的數(shù)值）。若用Ni-Cu合金則催化活性明顯下降，因為Cu的d帶空穴為零，形成合金時d電子從Cu流向Ni，使Ni的d空穴減少，造成加氫活性下降。又如Ni催化氫化苯乙烯制備乙苯，有較好的催化活性。如用Ni-Fe合金代替金屬Ni，加氫活性下降。但Fe是d空穴較多的金屬，為2.2。形成合金時，d電子從Ni流向Fe，增加Ni的d帶空穴。這說明d帶空穴不是越多越好。金屬催化劑催化活性的經(jīng)驗規(guī)則

（2）d%與催化活性

金屬的價鍵模型提供了d%的概念。d%與金屬催化活性的關(guān)系，實驗研究得出，各種不同金屬催化同位素（H2和D2）交換反應(yīng)的速率常數(shù)，與對應(yīng)的d%有較好的線性關(guān)系。但盡管如此，d%主要是一個經(jīng)驗參量。d%不僅以電子因素關(guān)系金屬催化劑的活性，而且還可以控制原子間距或格子空間的幾何因素去關(guān)聯(lián)。因為金屬晶格的單鍵原子半徑與d%有直接的關(guān)系，電子因素不僅影響到原子間距，還會影響到其他性質(zhì)。一般d%可用于解釋多晶催化劑的活性大小，而不能說明不同晶面上的活性差別。金屬催化劑催化活性的經(jīng)驗規(guī)則

(1)金屬的分散度：金屬在載體上微細(xì)的程度用分散度D（Dispersion）來表示，其定義為：因為催化反應(yīng)都是在位于表面上的原子處進(jìn)行，故分散度好的催化劑，一般其催化效果較好。當(dāng)D=1時，意味著金屬原子全部暴露。負(fù)載型金屬催化劑的催化活性金屬在載體上微細(xì)分散的程度，直接關(guān)系到表面金屬原子的狀態(tài)，影響到這種負(fù)載型催化劑的活性。通常晶面上的原子有三種類型：位于晶角上，位于晶棱上和位于晶面上。顯然位于頂角和棱邊上的原子較之位于面上的配位數(shù)要低。隨著晶粒大小的變化，不同配位數(shù)位（Sites）的比例也會變，相對應(yīng)的原子數(shù)也跟著要變。涉及低配位數(shù)的吸附和反應(yīng)，將隨晶粒變小而增加；而位于面上的活性位比例，將隨晶粒的增大而增加。負(fù)載型金屬催化劑的催化活性(2)載體效應(yīng)：①溢流現(xiàn)象：是指固體催化劑表面的活性中心（原有的活性中心）經(jīng)吸附產(chǎn)生出一種離子的或者自由基的活性物種，它們遷移到別的活性中心處（次級活性中心）的現(xiàn)象。很多載體是溢流現(xiàn)象的次級活性中心。溢流現(xiàn)象的研究發(fā)現(xiàn)，催化加氫的活性物種不只是H，而應(yīng)該是H0、H+、H2、H-等的平衡組成；催化氧化的活性物種不只是O，而應(yīng)該是O0、O-、O2－和O2等的平衡組成。這些新發(fā)現(xiàn)的物種與載體（次級活性中心）有關(guān).負(fù)載型金屬催化劑的催化活性(2)載體效應(yīng)：②強(qiáng)相互作用：即金屬、載體間的強(qiáng)相互作用，常簡稱之為SMSI（Strong-Metal-Support-Interaction）效應(yīng)。當(dāng)金屬負(fù)載于可還原的金屬氧化物載體（如在TiO2上）時，在高溫下還原導(dǎo)致金屬對H2的化學(xué)吸附和反應(yīng)能力的降低。這是由于可還原的載體與金屬間發(fā)生了強(qiáng)相互作用，載體將部分電子傳遞給金屬，從而減小對H2的化學(xué)吸附能力。負(fù)載型金屬催化劑的催化活性(2)載體效應(yīng)：③載體對金屬催化劑化學(xué)吸附的促進(jìn)和抑制：例如Al2O3載體對烴類的脫氫和加氫反應(yīng)（主過度物種H原子）有抑制作用；但是對CO、NO和H2的反應(yīng)有促進(jìn)作用，這主要是CO、NO能與Al2O3作用形成弱的另外一種過度態(tài)物種.負(fù)載型金屬催化劑的催化活性（3）結(jié)構(gòu)敏感與非敏感反應(yīng)根據(jù)對這三種影響敏感性的不同，催化反應(yīng)可以區(qū)分為2大類：一類涉及H-H、C-H或O-H鍵的斷裂或生成的反應(yīng)，它們對結(jié)構(gòu)的變化、合金的變化或金屬性質(zhì)的變化，敏感性不大，稱之為結(jié)構(gòu)非敏感（Structrure-insensitive）反應(yīng)。例如，環(huán)丙烷加氫就是一種結(jié)構(gòu)非敏感反應(yīng)。用宏觀的單晶Pt作催化劑（無分散D≈0）與用負(fù)載于Al2O3或SiO2的微晶（1-1.5nm）作催化劑（D≈1），測得的轉(zhuǎn)化頻率基本相同。負(fù)載型金屬催化劑的催化活性另一類涉及C-C、N-N或C-O鍵的斷裂或生成的反應(yīng)，對結(jié)構(gòu)的變化、合金的變化或金屬性質(zhì)的變化，敏感性較大，稱之為結(jié)構(gòu)敏感（Structrure-sensitive）反應(yīng)。例如，氨在負(fù)載鐵催化劑上的合成，是一種結(jié)構(gòu)敏感反應(yīng)。因為該反應(yīng)的轉(zhuǎn)化頻率隨鐵分散度的增加而增加。（3）結(jié)構(gòu)敏感與非敏感反應(yīng)

負(fù)載型金屬催化劑的催化活性造成催化反應(yīng)結(jié)構(gòu)非敏感性的原因可歸納為三種情況:在負(fù)載Pt催化劑上，H2-O2反應(yīng)的結(jié)構(gòu)非敏感性是由于氧過剩，致使Pt表面幾乎完全為氧吸附單層所覆蓋，將原來的Pt表面的細(xì)微結(jié)構(gòu)掩蓋了，造成結(jié)構(gòu)非敏感。這種原因稱之為表面再構(gòu)（Surface

reconstruction）。另一種結(jié)構(gòu)非敏感反應(yīng)與正常情況相悖，活性組分晶粒分散度低的（扁平的面）部位比高的（頂與棱）部位的更活潑。造成這種“反?！钡脑蚴嵌喾矫娴模ㄈ邕^強(qiáng)的吸附、吸附其它物種等）（3）結(jié)構(gòu)敏感與非敏感反應(yīng)負(fù)載型金屬催化劑的催化活性金屬與載體的相互作用有利于阻止金屬微晶的燒結(jié)和晶粒長大。對于負(fù)載型催化劑，理想的情況是，活性組分既與載體有較強(qiáng)的相互作用，又不至于阻滯金屬的還原。金屬與載體的相互作用的形成在很大程度上取決于催化劑制備過程中的焙燒和還原溫度與時間。溫度對負(fù)載型催化劑的影響是多方面的，它可能使活性組分揮發(fā)、流失、燒結(jié)和微晶長大等。大致有這樣的規(guī)律：當(dāng)溫度為0.3Tm（0.3Tm稱為Huttig溫度，Tm為熔點）時，開始發(fā)生晶格表面質(zhì)點的遷移；當(dāng)溫度為0.5Tm（0.5Tm稱為Tammam溫度）時，開始發(fā)生晶格體相內(nèi)的質(zhì)點遷移。在高于Tammam溫度以上焙燒或還原，有些金屬能形成固溶體。負(fù)載型金屬催化劑的催化活性（4）制備工藝的影響金屬簇狀物：數(shù)個或幾百個到上千個原子通過物理或化學(xué)鍵結(jié)合在一起形成的相對穩(wěn)定的聚集體，如果用分子描述顯得太大，用小塊固體描述又顯得太大，所以它是介于原子－分子級別與宏觀固體之間的新層次，是一種物質(zhì)結(jié)構(gòu)的新層次。金屬簇狀物性質(zhì)既不同于單個原子、分子，又不同于宏觀的晶體、合金等。金屬簇狀物的活性隨組成原子數(shù)n的不同，可以相差1000倍，并顯示其它的一些電磁、光學(xué)特性。金屬簇狀物催化劑金屬的特性會因為摻入其它金屬形成合金而改變，它們對化學(xué)吸附的強(qiáng)度、催化活性和選擇性等效應(yīng)，都會改變。煉油工業(yè)中Pt-Re及Pt-Ir重整催化劑的應(yīng)用，開創(chuàng)了無鉛汽油的主要來源。汽車廢氣催化燃燒所用的Pt-Rh及Pt-Pd催化劑，為防止空氣污染作出了重要貢獻(xiàn)。這兩類催化劑的應(yīng)用，對改善人類生活環(huán)境起著極為重要的作用。合金催化劑及其催化作用（1）合金催化劑的重要性及其類型雙金屬系中作為合金催化劑主要有三大類。第一類為第VIII族和IB族元素所組成的雙金屬系，如Ni-Cu、Pd-Au等；第二類為兩種第IB族元素所組成的，如Au-Ag、Cu-Au等；第三類為兩種第VIII族元素所組成的，如Pt-Ir、Pt-Fe等。第一類催化劑用于烴的氫解、加氫和脫氫等反應(yīng)；第二類曾用來改善部分氧化反應(yīng)的選擇性；第三類曾用于增加催化劑的活性和穩(wěn)定性。合金催化劑及其催化作用（1）合金催化劑的重要性及其類型由于較單金屬催化劑性質(zhì)復(fù)雜得多，對合金催化劑的催化特征了解甚少。這主要來自組合成分間的協(xié)同效應(yīng)（Synergeticeffect），不能用加和的原則由單組分推測合金催化劑的催化性能。例如Ni-Cu催化劑可用于乙烷的氫解，也可用于環(huán)己烷脫氫。只要加入5%的Cu，該催化劑對乙烷的氫解活性，較純Ni的約小1000倍。繼續(xù)加入Cu，活性繼續(xù)下降，但速率較緩慢。這現(xiàn)象說明了Ni與Cu之間發(fā)生了合金化相互作用，如若不然，兩種金屬的微晶粒獨立存在而彼此不影響，則加入少量Cu后，催化劑的活性與Ni的單獨活性相近。合金催化劑及其催化作用（2）合金催化劑的特征及其理論解釋由此可以看出，金屬催化劑對反應(yīng)的選擇性，可通過合金化加以調(diào)變。以環(huán)己烷轉(zhuǎn)化為例，用Ni催化劑可使之脫氫生成苯（目的產(chǎn)物）；也可以經(jīng)由副反應(yīng)生成甲烷等低碳烴。當(dāng)加入Cu后，氫解活性大幅度下降，而脫氫影響甚少，因此造成良好的脫氫選擇性。合金化不僅能改善催化劑的選擇性，也能促進(jìn)穩(wěn)定性。例如，輕油重整的Pt-Ir催化劑，較之Pt催化劑穩(wěn)定性大為提高。其主要原因是Pt-Ir形成合金，避免或減少了表面燒結(jié)。Ir有很強(qiáng)的氫解活性，抑制了表面積炭的生成，維持和促進(jìn)了活性。合金催化劑及其催化作用（2）合金催化劑的特征及其理論解釋非晶態(tài)合金（也稱金屬玻璃）是Duwez等人在1960年首先發(fā)現(xiàn)的，他們通過對熔融Au80Si20合金快速冷淬獲得了金屬玻璃。短程有序－短程有序性，就是在1nm的原子周圍小區(qū)域內(nèi)原子排列是有規(guī)則的，一般是用特定原子的最近鄰的原子數(shù)(即配位數(shù))來表示。在非晶態(tài)固體存在著極為明顯的短程有序性。長程無序－長程無序指組成晶體的粒子在宏觀尺度上規(guī)則排列處于或接近無序狀態(tài)，非晶態(tài)固體與晶態(tài)固體相比，結(jié)構(gòu)上的最本質(zhì)的差別是非晶態(tài)固體不存在長程有序性。非晶態(tài)合金催化劑及其催化作用非晶態(tài)合金催化劑