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摘 要：催化技术是化工发展的关键技术之一，发达国家国民经济总产值的20%～30%均来自催化，金属银在催化剂中有许多特别的应用[1]。银催化剂可分为无载体的金属型银催化剂和负载银催化剂两种，无载体的金属型银催化剂又分为丝网或银粒。无载体的金属型银催化剂一般用于醇制备醛，例如甲醇氧化制甲醛和乙醇氧化脱氢制乙醛，至今仍被使用。负载银催化剂最主要的工業应用是乙烯氧化制环氧乙烷，从1930年开发一直适用至今。相对非负载的金属催化剂而言，负载型金属催化剂具有很多优点，例如金属催化剂活性组分有更高的分散度和更好的粒度分布、载体与金属还可能存在着协同效应，表现出较高的催化活性，同时降低了催化活性组分金属的消耗量，降低了实验和生产成本。
关键词：银催化剂；氧化；性能
1.烯烃环氧化
烯烃环氧化，特别是乙烯和丙烯环氧化，一直是基础化学或者现代化工技术方面的热点。烯烃环氧化的反应机理非常重要，而且产品环氧化物是商业重要的中间体，可用作商品，化学品，药物，农药。如环氧乙烷，是非常重要的工业化学品之一，年产量可达180亿。环氧乙烷的制备已非常成熟，通过乙烯的环氧化进行制备，环氧乙烷是主要的产物，水和二氧化碳是副产物。这个过程通常是在温度500K，压力1.5MPa，乙烯与氧气的比例为3：1，Ag/Al2O3催化剂催化下进行。在反应过程中加入氯碳化合物能够调节适当的活性，增加选择性；碱催化剂的加入，例如Cs作助催化剂能够使环氧乙烯的选择性达到80%以上。银催化剂在在全球范围内，从科研到工业应用一直受到各国公司的重视，如英荷Shell公司、美国UCC公司、美国SD公司、日本触媒株式会社和中石化有限公司燕山分公司等[2。3]。银催化剂的性能对乙烯氧化制环氧乙烷生产的经济效益起到极为重要的作用。自1989年YS-4催化剂首次在燕化乙二醇应用以来，燕化公司研究院研制开发的YS系列银催化剂已25次成功地应用于国内9套EO/EG生产装置。
银作为环氧化乙烯反应催化剂的主要成分后，要提高环氧乙烷生成的选择性，必须对催化剂的诸多方面进行探索研究。催化剂的低选择性是一个限制负载型催化剂广泛用于化工产品生产的重要因素。选择性不高，主要是因为缺乏指导性的理论来指导研究最优的催化剂活性位，高浓度合成具有目标活性位点的催化剂，以及在反应条件下如何保护这些活性位点。目前，理论合成化学开始关注这些方面，识别和合成具有特定晶面的单一催化剂结构，以制备具有高选择性的催化剂。
2.醇选择性氧化
醇选择性催化氧化是在科研和工业方面，以及有机化学方面最重要的化学反应过程，生产醛酮化合物重要的途径之一，而且醛酮化合物是一类重要的精细化学品和有机合成中间体，可以应用在医药，维他命，香水。通常，这些过程含有挥发性的有毒有机溶剂，和等量的无机氧化物，Cr溶剂。在最近二十年，多种环境友好催化剂体系，例如氧气，过氧化氢，有机过氧化氢，以取代过去有毒而且昂贵的化学计量氧化过程。其中醇气相选择性氧化趋势发展颇有效，低耗，绿色的醛酮制备过程。降低反应热，防止热裂解以及醇的过氧化非常的重要。所以要研究高活性催化剂，具有良好的导热性，以及良好的催化活性。在醇的选择性氧化领域，常将银负载在一些惰性载体如浮石、陶瓷以及SiC上，负载银催化剂主要应用于醇的气相氧化，用于催化甲醇氧化制甲醛、乙二醇氧化制乙二醛。
3 .NOx还原
由于环境部门发出对排放的规定，柴油机后处理是一个减少排放量的最有效的后处理技术。Miyadera和Yoshida研究说明将碳氢化合物作为还原剂，Ag/Al2O3对还原NOx生成氮气具有很好的效果，Ag/Al2O3作为对汽车废气中NOx在碳氢化合物和氧气的存在下的处理的重要催化剂受到广泛的关注。研究涉及到的碳氢化合物有CH4，C3H6，C3H8，C3H6和C3H8的混合物，汽油，柴油，高级碳氢化合物，甲醇，乙醇，丙酮。由于该技术成本效率和简单性，具有很大优势。在碳氢化合物的选择性氧化中，有关Ag/Al2O3催化剂的研究最多，这是因为在氢气存在且低温的条件下，该催化剂具有优异的NOx还原能力。但Ag/Al2O3对在废气中碳氢化合物的含量和成分非常的敏感。低温，尽管在氢气存在的条件下，Ag/Al2O3能对还原NOx的还原起到相反的作用，这主要是由于含碳的物质吸附在银催化剂表面上。表面硝酸盐的形成是导致催化剂失效的的最主要因素。这个过程可以通过在废气中添加氢气进行逆转。因为柴油机的温度对NOx的还原有重要的影响，当温度很高时，碳氢化合物的氧化成为主要反应，而用于NOx的还原的碳氢化合物就会变少。因此氢气和碳氢化合物的量必须适宜。
4.一氧化碳选择性氧化
一氧化碳氧化得到广泛的研究，是由于在燃料电池和环境污染处理设备中的广泛应用。负载金属催化剂都能有效催化一氧化碳选择性氧化。例如Au/TiO2，Ag/SiO2和Pt/Al2O3。Bao等研究了银纳米粒子的大小对一氧化碳选择性氧化的影响，发现当银纳米粒子大小为6-8nm时，表现出催化一氧化碳选择性氧化非常优异的性能。Bao等发现在内消旋的二氧化硅上，负载的银纳米颗粒粒径为3-5nm，具有卓越的催化一氧化碳选择性氧化的性能，在室温下，一氧化碳的转化率达到100%。
参考文献
[1]Pestryakov A N，Davydov A A.Active electronic states of silver catalysts for methanol selective oxidation[J].Appl.Catal.A.，1994，120：7-15
[2]Waterhouse G，Bowmaker G，Metson J.Oxygen chemisorptions on an electrolytic silver catalyst：a combined TPD and Raman spectroscopic study[J].Appl.Surf.Sci.，2003，214：36-51
关键词：银催化剂；氧化；性能
1.烯烃环氧化
烯烃环氧化，特别是乙烯和丙烯环氧化，一直是基础化学或者现代化工技术方面的热点。烯烃环氧化的反应机理非常重要，而且产品环氧化物是商业重要的中间体，可用作商品，化学品，药物，农药。如环氧乙烷，是非常重要的工业化学品之一，年产量可达180亿。环氧乙烷的制备已非常成熟，通过乙烯的环氧化进行制备，环氧乙烷是主要的产物，水和二氧化碳是副产物。这个过程通常是在温度500K，压力1.5MPa，乙烯与氧气的比例为3：1，Ag/Al2O3催化剂催化下进行。在反应过程中加入氯碳化合物能够调节适当的活性，增加选择性；碱催化剂的加入，例如Cs作助催化剂能够使环氧乙烯的选择性达到80%以上。银催化剂在在全球范围内，从科研到工业应用一直受到各国公司的重视，如英荷Shell公司、美国UCC公司、美国SD公司、日本触媒株式会社和中石化有限公司燕山分公司等[2。3]。银催化剂的性能对乙烯氧化制环氧乙烷生产的经济效益起到极为重要的作用。自1989年YS-4催化剂首次在燕化乙二醇应用以来，燕化公司研究院研制开发的YS系列银催化剂已25次成功地应用于国内9套EO/EG生产装置。
银作为环氧化乙烯反应催化剂的主要成分后，要提高环氧乙烷生成的选择性，必须对催化剂的诸多方面进行探索研究。催化剂的低选择性是一个限制负载型催化剂广泛用于化工产品生产的重要因素。选择性不高，主要是因为缺乏指导性的理论来指导研究最优的催化剂活性位，高浓度合成具有目标活性位点的催化剂，以及在反应条件下如何保护这些活性位点。目前，理论合成化学开始关注这些方面，识别和合成具有特定晶面的单一催化剂结构，以制备具有高选择性的催化剂。
2.醇选择性氧化
醇选择性催化氧化是在科研和工业方面，以及有机化学方面最重要的化学反应过程，生产醛酮化合物重要的途径之一，而且醛酮化合物是一类重要的精细化学品和有机合成中间体，可以应用在医药，维他命，香水。通常，这些过程含有挥发性的有毒有机溶剂，和等量的无机氧化物，Cr溶剂。在最近二十年，多种环境友好催化剂体系，例如氧气，过氧化氢，有机过氧化氢，以取代过去有毒而且昂贵的化学计量氧化过程。其中醇气相选择性氧化趋势发展颇有效，低耗，绿色的醛酮制备过程。降低反应热，防止热裂解以及醇的过氧化非常的重要。所以要研究高活性催化剂，具有良好的导热性，以及良好的催化活性。在醇的选择性氧化领域，常将银负载在一些惰性载体如浮石、陶瓷以及SiC上，负载银催化剂主要应用于醇的气相氧化，用于催化甲醇氧化制甲醛、乙二醇氧化制乙二醛。
3 .NOx还原
由于环境部门发出对排放的规定，柴油机后处理是一个减少排放量的最有效的后处理技术。Miyadera和Yoshida研究说明将碳氢化合物作为还原剂，Ag/Al2O3对还原NOx生成氮气具有很好的效果，Ag/Al2O3作为对汽车废气中NOx在碳氢化合物和氧气的存在下的处理的重要催化剂受到广泛的关注。研究涉及到的碳氢化合物有CH4，C3H6，C3H8，C3H6和C3H8的混合物，汽油，柴油，高级碳氢化合物，甲醇，乙醇，丙酮。由于该技术成本效率和简单性，具有很大优势。在碳氢化合物的选择性氧化中，有关Ag/Al2O3催化剂的研究最多，这是因为在氢气存在且低温的条件下，该催化剂具有优异的NOx还原能力。但Ag/Al2O3对在废气中碳氢化合物的含量和成分非常的敏感。低温，尽管在氢气存在的条件下，Ag/Al2O3能对还原NOx的还原起到相反的作用，这主要是由于含碳的物质吸附在银催化剂表面上。表面硝酸盐的形成是导致催化剂失效的的最主要因素。这个过程可以通过在废气中添加氢气进行逆转。因为柴油机的温度对NOx的还原有重要的影响，当温度很高时，碳氢化合物的氧化成为主要反应，而用于NOx的还原的碳氢化合物就会变少。因此氢气和碳氢化合物的量必须适宜。
4.一氧化碳选择性氧化
一氧化碳氧化得到广泛的研究，是由于在燃料电池和环境污染处理设备中的广泛应用。负载金属催化剂都能有效催化一氧化碳选择性氧化。例如Au/TiO2，Ag/SiO2和Pt/Al2O3。Bao等研究了银纳米粒子的大小对一氧化碳选择性氧化的影响，发现当银纳米粒子大小为6-8nm时，表现出催化一氧化碳选择性氧化非常优异的性能。Bao等发现在内消旋的二氧化硅上，负载的银纳米颗粒粒径为3-5nm，具有卓越的催化一氧化碳选择性氧化的性能，在室温下，一氧化碳的转化率达到100%。
参考文献
[1]Pestryakov A N，Davydov A A.Active electronic states of silver catalysts for methanol selective oxidation[J].Appl.Catal.A.，1994，120：7-15
[2]Waterhouse G，Bowmaker G，Metson J.Oxygen chemisorptions on an electrolytic silver catalyst：a combined TPD and Raman spectroscopic study[J].Appl.Surf.Sci.，2003，214：36-51