催化剂的中毒

催化剂的中毒

催化剂中毒是指催化剂因某些物质的作用而导致催化活性下降或丧失的现象。 这些物质称为毒素。 毒物通常是反应原料带入的杂质，或催化剂本身的某些杂质； 反应产物或副产物也可能使催化剂中毒。 中毒机制大致有两种：一是毒物吸附在催化剂活性中心上，因覆盖而减少活性中心数量；二是毒物吸附在催化剂活性中心上，因覆盖而减少活性中心数量。 另一种是毒物与构成活性中心的物质发生化学反应而变得不活跃。 物质。 根据毒物与催化剂相互作用的程度，可分为暂时性中毒和永久性中毒。 前一类毒物与催化剂的结合松散，易于去除。 例如：用镍作为催化剂氢化烯烃时，如果原料气中含有炔烃，炔烃吸附在活性中心上，就会发生中毒现象。 但如果提高原料气纯度，降低炔烃含量，则吸附的炔烃将被解吸并被催化。 活性恢复为暂时性中毒（又称可逆性中毒）； 如果原料气中含有硫化物，硫与镍强烈结合，即使原料气脱硫后也不能恢复催化活性，为永久性中毒（又称不可逆中毒）。 催化剂中毒往往是缩短催化剂寿命的重要原因。 在化工行业中选择抗毒能力强的催化剂非常重要。

中毒现象与反应条件有关。 对于给定的催化反应体系，只有当原料的毒素浓度达到特定值时才会发生中毒，该值称为可耐受量。 因此，必须对原料进行纯化，直至毒素含量低于该值。 改变反应温度可以改变抗毒能力。 毒物、催化剂和催化反应之间存在选择性关系，即不同的物质毒害不同的催化剂和不同的催化反应。 因此，当同一催化剂上发生两种催化反应时，一种物质可能只会毒害其中一种。 利用这种选择性中毒现象，在原料或催化剂中有意添加某种毒物，毒害引起副反应的活性中心。 从而提高目标反应的选择性。 例如，在一些固体酸催化剂中加入少量碱性物质，毒化一些强酸中心，抑制积碳副反应。 在某些情况下，中毒和助催化在特定条件下可以相互转化。 例如，在某些催化剂中，异物作为毒物存在，但当含量很低时，它可以充当助催化剂。