धातु उत्प्रेरक का वर्गीकरण

असमर्थित और समर्थित धातु उत्प्रेरक

उत्प्रेरक के सक्रिय घटक वाहक पर समर्थित हैं या नहीं के अनुसार:

असमर्थित धातु उत्प्रेरक

एक वाहक के बिना धातु उत्प्रेरक को संदर्भित करता है, जिसे दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: एकल धातु और मिश्र धातु उनकी संरचना के अनुसार। आमतौर पर फ्रेमवर्क मेटल, मेटल वायर मेश, मेटल पाउडर, मेटल पार्टिकल्स, मेटल चिप्स और मेटल वाष्पीकरण फिल्म के रूप में उपयोग किया जाता है। ढांचा धातु उत्प्रेरक उत्प्रेरक रूप से सक्रिय धातु और एल्यूमीनियम या सिलिकॉन के साथ मिश्र धातु बनाना है, और फिर धातु ढांचे को बनाने के लिए एल्यूमीनियम या सिलिकॉन को भंग करने के लिए सोडियम हाइड्रोक्साइड समाधान का उपयोग करना है। उद्योग में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला कंकाल उत्प्रेरक कंकाल निकल है, जिसका आविष्कार संयुक्त राज्य अमेरिका के एम। राने ने 1925 में किया था, इसलिए इसे राने निकल भी कहा जाता है। हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रियाओं में कंकाल निकल उत्प्रेरक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। अन्य फ्रेमवर्क उत्प्रेरकों में फ्रेमवर्क कोबाल्ट, फ्रेमवर्क कॉपर और फ्रेमवर्क आयरन शामिल हैं। विशिष्ट धातु के तार जाल उत्प्रेरक प्लैटिनम जाल (चित्र देखें) और प्लैटिनम-रोडियम मिश्र धातु जाल हैं, जो नाइट्रिक एसिड के उत्पादन के लिए एमोक्सिडेशन की प्रक्रिया में उपयोग किए जाते हैं।

समर्थित धातु उत्प्रेरक

उत्प्रेरक जिसमें धातु घटक वाहक पर समर्थित होता है, का उपयोग धातु घटक के फैलाव और थर्मल स्थिरता में सुधार के लिए किया जाता है, ताकि उत्प्रेरक के पास उपयुक्त छिद्र संरचना, आकार और यांत्रिक शक्ति हो। अधिकांश समर्थित धातु उत्प्रेरक वाहक पर धातु नमक समाधान लगाने और वर्षा परिवर्तन या थर्मल अपघटन के बाद इसे कम करके तैयार किए जाते हैं। समर्थित धातु उत्प्रेरक की तैयारी के लिए एक कुंजी गर्मी उपचार और कमी की स्थिति को नियंत्रित करना है।

एकल धातु और बहु-धातु उत्प्रेरक

उत्प्रेरक के अनुसार सक्रिय घटक एक या अधिक धातु तत्वों का वर्गीकरण है:

एकल धातु उत्प्रेरक

केवल एक धातु घटक के साथ उत्प्रेरक को संदर्भित करता है। उदाहरण के लिए, 1949 में उद्योग में पहली बार उपयोग किए गए प्लैटिनम सुधार उत्प्रेरक में, सक्रिय घटक एक एकल धातु प्लैटिनम है जो फ्लोरीन या क्लोरीन युक्त η-एल्यूमिना पर समर्थित है।

बहुधातु उत्प्रेरक

उत्प्रेरक के घटक दो या दो से अधिक धातुओं से बने होते हैं। उदाहरण के लिए, प्लैटिनम-रेनियम और अन्य डबल (एकाधिक) धातु सुधार उत्प्रेरक क्लोरीन युक्त γ-एल्यूमिना पर समर्थित हैं। उनके पास केवल प्लेटिनम वाले पूर्वोक्त सुधारक उत्प्रेरकों की तुलना में बेहतर प्रदर्शन है। इस प्रकार के उत्प्रेरक में, वाहक पर समर्थित विभिन्न धातुएं द्विआधारी या बहु-तत्व धातु क्लस्टर बना सकती हैं, ताकि सक्रिय घटकों के प्रभावी फैलाव में काफी सुधार हो। सुधारें। धातु क्लस्टर यौगिकों की अवधारणा सबसे पहले जटिल उत्प्रेरक से ली गई थी। जब ठोस धातु उत्प्रेरक पर लागू किया जाता है, तो यह माना जा सकता है कि धातु की सतह पर कई, दर्जनों या अधिक धातु परमाणु होते हैं। 1970 के दशक से, इस अवधारणा के आधार पर, कुछ प्रतिक्रियाओं के तंत्र की व्याख्या करने के लिए धातु समूहों के सक्रिय केंद्र का एक मॉडल प्रस्तावित किया गया है। समर्थित और असमर्थित बहुधातु उत्प्रेरक में, यदि धातु के घटकों के बीच एक मिश्र धातु का निर्माण होता है, तो इसे मिश्र धातु उत्प्रेरक कहा जाता है। सबसे अधिक शोध और प्रयोग बाइनरी मिश्र धातु उत्प्रेरक हैं, जैसे तांबा-निकल, तांबा-पैलेडियम, पैलेडियम-चांदी, पैलेडियम-सोना, प्लैटिनम-सोना, प्लैटिनम-तांबा, प्लैटिनम-रोडियम, आदि। उत्प्रेरक की गतिविधि को समायोजित किया जा सकता है मिश्र धातु की संरचना को समायोजित करके। कुछ मिश्र धातु उत्प्रेरकों की सतह की संरचना और थोक चरण में स्पष्ट अंतर होता है। उदाहरण के लिए, निकल उत्प्रेरक में थोड़ी मात्रा में तांबे को जोड़ने के बाद, सतह पर तांबे के समृद्ध होने के कारण निकल उत्प्रेरक की मूल सतह संरचना बदल जाती है, जिससे ईथेन हाइड्रोजनीकरण होता है। लसीका गतिविधि तेजी से घट जाती है। मिश्र धातु उत्प्रेरक में हाइड्रोजनीकरण, डिहाइड्रोजनीकरण, ऑक्सीकरण आदि में अनुप्रयोग होते हैं।