鉑催化劑(英文名稱platinum catalyst)是一種以金屬鉑為主要活性組分制成的催化劑的總稱。采用鉑金屬網(wǎng)、鉑黑、或把鉑載于氧化鋁等載體上,也可含有金屬錸等助催化劑組分。主要用于氨氧化、石油烴重整、不飽和化合物氧化及加氫、氣體中一氧化碳、氮氧化物的脫除等過(guò)程。是化學(xué)、石油和化工反應(yīng)過(guò)程經(jīng)常采用的一種催化劑。具有催化活性高,選擇性強(qiáng),催化劑制作方便,使用量少,可以通過(guò)制造方法的變化和改進(jìn),與其他金屬或助催化劑活性組分復(fù)配等,優(yōu)化催化性能。
鉑(Pt)元素在周期表中第10族(ⅧB(niǎo))鉑族元素,原子序數(shù)78,穩(wěn)定的同位素有194,195,196,198。密度21.45g/cm,熔點(diǎn)1769℃,沸點(diǎn)3827±100℃,氧化態(tài)+2、+3、+4價(jià),銀白色具有良好延展性的金屬。鉑在空氣中不被氧化,在450℃以下無(wú)明顯的氧化膜生成,450℃以上生成揮發(fā)性氧化物稍有失重。在500℃的氧氣氣氛中能氧化成氧化鉑。可被鹵素、氰化物、硫和苛性堿腐蝕。在1000℃將鉑暴露在硫化氫中,12小時(shí)后可觀察到少量腐蝕。不溶于鹽酸、硝酸,但溶于王水,生成六氯合鉑(Ⅳ)酸(H2PtCl6)。鉑是很好的吸氫材料,要避免長(zhǎng)時(shí)間暴露在含碳的強(qiáng)還原氣氛(如C、CO、CO2)中。
氨氧化過(guò)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。
低碳烴催化芳構(gòu)化,C5~C6 烴異構(gòu)化過(guò)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。
毒物主要有硫及硫化物、一氧化碳、結(jié)碳、結(jié)焦等,中毒后的鉑催化劑可以通過(guò)燒焦、在氫氣流下再生等步驟,恢復(fù)活性,再生后活性恢復(fù)的催化劑,重新進(jìn)行反應(yīng)。完全失活的鉑催化劑可以通過(guò)酸溶等步驟回收金屬鉑。
將鈀鹽轉(zhuǎn)變成金屬鈀的過(guò)程稱為鈀催化劑的活化過(guò)程,一般是在氫氣流下高溫焙燒,將鈀鹽轉(zhuǎn)變成氧化物,再轉(zhuǎn)變成具有催化活性的多孔、均勻、微粒的金屬鈀。
鈀催化劑雖然具有活性高、選擇性好的性能,但是硫化物、砷化物、一氧化碳、等雜質(zhì),以及副反應(yīng)生成的各種重組分、焦質(zhì)等會(huì)使鈀催化劑中毒,活性和選擇性下降,直到?jīng)]有催化活性,這種過(guò)程稱為失活過(guò)程。為了保持鈀催化劑的高活性,就需要在原料中減少或除去這些有害物。