論文,黃金的催化作用

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1、論文題目:黃金的催化作用學(xué)生姓名：齊大衛(wèi)學(xué)生學(xué)號(hào)：1313060091專業(yè)班級(jí)：化工一班學(xué)院名稱：化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院目錄1.金元素的化學(xué)性質(zhì)32?金催化劑的發(fā)展歷史33.金做催化劑的必要條件44.金原子團(tuán)簇的制備45.金催化劑的催化性能5?66.結(jié)束語(yǔ)6參考資料1?金元素的物理、化學(xué)性質(zhì)金是元素周期表的笫79號(hào)元素，笫六周期1B族元素，最外層電子排布式為5d'°6s,,原子半徑為1.74nm,由于金的電負(fù)性為2.28,比其他所有的金屬都要尢第一電離能也很大，9.22eV,因此很難失去電子,Au+/AuO的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為+1.691V

2、,而它對(duì)電子的親和能力2.31eV，比氧元素1.46eV還要人，因此它很難發(fā)生氧化反應(yīng)。同時(shí)金的氧化物Au2O3也不穩(wěn)定(Hf=+19.3RJ/mol),并且位于周期表第IB族的金的原子半徑小于同族的銀原了，其熔點(diǎn)和升華焙都比銀高，也就是說(shuō)本身原了Z間的相互作用力較強(qiáng)，金的單晶表面與具他分子之間的相互作用力很弱，它對(duì)氧或者其他氣體的化學(xué)吸附能力也很弱。在自然界屮,金只以一種穩(wěn)定的非放射性的同位素形式存在。在任何溫度下，空氣和氧氣對(duì)金都不起氧化作用。在所冇金屬元素中，貨幣金屬屬于最穩(wěn)定的一類，也因?yàn)樗鼈兎€(wěn)定才用來(lái)做貨幣，它們的穩(wěn)定性按

3、電離能力排列為金＞銅＞銀。由于離子半徑比較大，銅銀金的金屬品體構(gòu)型為立方血心品格，貝-有熔點(diǎn)沸點(diǎn)高的特點(diǎn)。單組分金屬得到的催化劑耐熱性差，対使用溫度的耍求比較苛刻，因此，在工業(yè)上為了防止催化劑的失活，要求一定要有適當(dāng)?shù)闹呋瘎┗蜉d體。事實(shí)上，金可以-1價(jià)的穩(wěn)定氧化態(tài)存在。另外，金容易于銅鋁鈦等形成一定組合的合金。在所有元素屮，金的收縮率是最大的，其半徑比沒(méi)有相對(duì)論彫響的情況下收縮了15%。金的物理化學(xué)性質(zhì)，與其特姝的6s價(jià)的電子的半徑有關(guān)。山于6s價(jià)的電子的朿縛能被加強(qiáng)，因此導(dǎo)致金很高的電負(fù)性和化學(xué)惰性。所以金一直被認(rèn)為是化學(xué)惰性最

4、高的金屬，口遠(yuǎn)不及鉗族金屬活潑，所以人們一宜認(rèn)為金不能做催化劑。2?金催化劑的發(fā)展歷史1972年，Bond在一篇綜述中指岀，笫VID族金屬，特別是耙、鉗的催化活性都要遠(yuǎn)高于金的催化活性。金屬催化劑主耍使用笫訓(xùn)和IB族的12個(gè)金屬。用得最多的是3d金屬元素Fe、Co、Ni、Cu,4d金屬元素Rh、Pd、Ag,以及5d金屬元素Pt。因此在選用催化劑活性組分的時(shí)候，很少在第一時(shí)間考慮使用金。1985年Schwank的綜述小則這樣的評(píng)價(jià)金的催化劑性：盡管本身不具有反應(yīng)活性，但金的存在，能夠影響第V1U族金屬的活性和選擇性。而到1999和20

5、00年,Bond和Thompson就金的催化行為相繼發(fā)表綜述性的文章。這足以證明，金已經(jīng)被作為一種具有優(yōu)異催化性能的金屬元索來(lái)使用。特別是在一些多相或者均相反應(yīng)小,金的催化活性和選擇性引起了人們的廣泛注意。而這個(gè)有無(wú)到有、到豐富的過(guò)程，僅僅花了15年。在這15年的時(shí)間里，大量的研究工作徹底改變了改變了人們對(duì)金催化惰性木質(zhì)的看法。20世紀(jì)80年代中期,關(guān)于金催化劑的研究，和繼岀現(xiàn)了兩個(gè)突破性進(jìn)展。1985年發(fā)現(xiàn)，英國(guó)威爾士大學(xué)的Hutching教授，發(fā)現(xiàn)納米金催化劑是催化乙塊氧氯化反應(yīng)最好的催化劑：1987年，H本學(xué)士春田正毅博士發(fā)現(xiàn)

6、，負(fù)載型納米金催化劑具有低溫催化CO的功能。這些研究工作，在當(dāng)時(shí)并沒(méi)冇引起高度璽視，但是自從進(jìn)入20世紀(jì)90年代，越來(lái)越多的人意識(shí)到將納米金負(fù)載在氧化物載體上所產(chǎn)生的新的多相催化行為，對(duì)豐富催化劑的制備科學(xué)以及催化理論將產(chǎn)生重要影響。20世紀(jì)9()年代中期，有關(guān)納米金的研究引起一些國(guó)家的注意。在FI本美國(guó)英國(guó)以及意人利等發(fā)達(dá)國(guó)家，集屮了相當(dāng)?shù)娜肆ξ锪φ归_(kāi)此方而的科學(xué)研究。有關(guān)納米金方而的研究論文如雨后春筍般見(jiàn)諸各期期刊。關(guān)于金催化劑的研究呈現(xiàn)出不斷深入逐步擴(kuò)展的局面。目前，以納米金作為主題的國(guó)際性催化會(huì)議，已經(jīng)舉辦了三次，也進(jìn)一步說(shuō)

7、明，學(xué)術(shù)界以及產(chǎn)業(yè)部門対金的催化作用給予極大的關(guān)注，并預(yù)示著金催化劑具有不斷增長(zhǎng)更廣泛的應(yīng)用前景。與此同時(shí)，我國(guó)在此方面的研究比較薄弱。3.金做催化劑的必要條件大塊的黃金是沒(méi)有任何催化性能的，金在充當(dāng)催化劑時(shí)需要以小尺寸的顆粒形式存在，這樣便能獲得盡町能大的比表而積，而處于小尺寸顆粒狀的金屬是不穩(wěn)定的，（此處的不穩(wěn)定性不是指化學(xué)性質(zhì)），，分散的金顆粒又會(huì)像小顆粒的汞粒一樣聚集而失去催化活性，因此有必要將它們附著在某種物質(zhì)上，使它們彼此分開(kāi)而不接觸。這種物質(zhì)就是催化劑載體。小尺寸的顆粒金被稱為原子團(tuán)簇化合物，典型的原子團(tuán)簇化合物含有不

8、到12個(gè)原子，但有一些含有13,39,55個(gè)原了的原了團(tuán)簇化合物也是存在的。氣相金團(tuán)簇可以帶正電荷、負(fù)電荷或呈電中性。4?金原子團(tuán)簇（金顆粒）的制備1浸漬法這個(gè)方法是制備貴金屬授傳統(tǒng)最簡(jiǎn)單的方法，是將多孔性載體氧化物浸潰于含冇活性組分