作者tgxs (米蟲)
看板Chemistry
標題Re: [高中] 請問鉑當催化劑~
時間Fri Jun 4 13:17:33 2010
※ 引述《jame (翻~)》之銘言:
: 鉑的活性很小 但是許多化學反應都以鉑為催化劑
: 例如環己烯加氫反應成為環己烷 ,就可以用鉑當催化劑
: 還有汽車的觸媒轉化器也是用鉑當催化劑
: 但是他的活性那麼小 怎麼參與反應並發揮催化效果呢????
j大說的活性應該是指Pt氧化的活性,此活性的確小。不過氫化反應機制不同
活性的定義也會變。
首先說明一下氫化反應,一般氫化反應若是只有氫以及起始物,其反應速率
很慢,因為必須先將H2鍵結打斷成為H自由基才能反應,而此條件下起始物
可能會裂解,若不裂解的起始物與H radical碰撞反應的機率又很低。因此
需要觸媒的幫忙。觸媒的作用是將氫氣與起始物吸附在表面,因此可以提昇
反應速率。一般來說起始物都有pi bond,所以容易吸附,但是氫氣的吸附
效果通常都不好,所以觸媒都會把表面積做大,(例如將觸媒鍍在高比表面積
的支撐材上,如活性碳、多孔性SiO2等)如此高表面積可提升反應物吸附的機率
,反應效果自然提升。
接著氫氣吸附到觸媒上,觸媒會將H2反應為M-H,由於打斷1個H2鍵,生成2個
M-H鍵,所以所需能量自然比將H2分解為2H radical小很多。但是在此過程中
產生的M-H是具有還原性的物質,若M為氧化態時,則會進行還原反應。因此,
觸媒通常都是選用金屬還原態,而不用氧化態。當然有些觸媒設計反應前為氧
化態,反應過程中還原為金屬態,但此種觸媒需要在反應器中反應一段時間才會
具有活性,這是他的缺點。優點是氧化態的觸媒在空氣中不會自燃,較易運輸
與存放。因此,若可選擇對空氣為鈍性金屬,則其在空氣中穩定,又可順利進行
氫化反應。而這種金屬可選擇並不多,Pt剛好兼具這些特性,因此廣泛應用在氫化。
不過基於成本考量,很多量產會使用危險性較高之Raney nickel,只要將它
保存在水中即可提升其安全性。總之,目前各式各樣觸媒會因為使用者考量點不同
(成本、安全、活性、壽命、選擇率),而有所不同。
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 140.96.14.116
1F:→ Schmidt:ㄟ 其實Pt也應用在氧化反應喔..... 06/05 11:08
2F:→ tgxs:S大說的沒錯,Pt應用很廣,不過在氫化反應中的確也需要0價Pt 06/08 21:45