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含有钌并具有催化功能的物质称为钌催化剂。钌是一种浅灰色多价稀有金属元素,属于铂族金属。钌的性质很稳定,抗腐蚀性很强。地壳中的钌含量很少,但钌确实是铂族金属中最便宜的。
催化裂化原料是原油通过原油蒸馏(或其他石油炼制过程)分馏所得的重质馏分油;或在重质馏分油中掺入少量渣油,或经溶剂脱沥青后的脱沥青渣油;或用常压渣油或减压渣油。在反应过程中由于不挥发的类碳物质沉积在催化剂上,缩合为焦炭,使催化剂活性下降,需要用空气烧去(见催化剂再生),以恢复催化活性,并提供裂化反应所需热量。催化裂化是石油炼厂从重质油生产汽油的主要过程之一。所产汽油辛烷值高(马达法80左右),裂化气(一种炼厂气)含丙烯、丁烯、异构烃多。
晶格间距与催化活性——多位理论晶格间距对于了解金属催化活性有一定的重要性。不同的晶面取向,具有不同的原子间距。不同的晶格结构,有不同的晶格参数。实验发现,用不同的金属膜催化乙烯加氢,其催化活性与晶格间距有一定关系。Fe、Ta、W等体心晶格金属,取[110]面的原子间距作晶格参数。活性高的金属为Rh,其晶格间距为0.375nm。这种结果与以d%表达的结果除W外都一致。多位理论的中心思想是:一个催化剂的活性,在很大程度上取决于存在有正确的原子空间群晶格,以便聚集反应物分子和产物分子。多位理论是由前苏联科学家巴兰金提出的,对于解释某些金属催化剂加氢和脱氢的反应有较好的效果。以苯加氢和环己烷脱氢为例,只有原子的排列呈六角形,且原子间距为(0.24~0.28)nm的金属才有催化活性,Pt、Pd、Ni金属符合这种要求,是良好的催化剂,而Fe、Th、Ca就不是。
O-(s) >O22-(s)> O2-(s)现在普遍认为在催化剂表面上氧的吸附形式主要有:电中性的氧分子物种(O2)ad和代负电荷的氧离子物种(O2-分子吸附氧、O-原子吸附氧、O2-晶格氧),这些氧物种可以采用电导、功函、ESR以及化学方法给与测定。以分子氧形式进行化学吸附时,氧物种的电导不变,而以离子氧形式进行化学吸附时,常常伴以很明显的电导变化,并且由于在表面上形成一负电荷层和靠近晶体表面层形成正的空间电荷,使功函随之增加,所以可借助电导和功函的测量容易区别可逆吸附的分子氧和不可逆吸附的离子氧。
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