סיווג זרזי מתכת

זרזי מתכת לא נתמכים ונתמכים

לפי האם הרכיבים הפעילים של הזרז נתמכים על הנשא או לא:

זרז מתכת לא נתמך

הכוונה לזרזי מתכת ללא מנשא, אותם ניתן לחלק לשני סוגים: מתכת בודדת וסגסוגת לפי הרכבם. משמש בדרך כלל בצורה של מתכת מסגרת, רשת תיל מתכת, אבקת מתכת, חלקיקי מתכת, שבבי מתכת וסרט אידוי מתכת. זרז מתכת המסגרת הוא ליצור סגסוגת עם מתכת פעילה קטליטית ואלומיניום או סיליקון, ולאחר מכן להשתמש בתמיסת נתרן הידרוקסיד כדי להמיס את האלומיניום או הסיליקון ליצירת מסגרת מתכת. הזרז השלדי הנפוץ ביותר בתעשייה הוא ניקל השלד, שהומצא על ידי M. Raney מארצות הברית בשנת 1925, ולכן הוא נקרא גם Raney nickel. זרזי ניקל שלד נמצאים בשימוש נרחב בתגובות הידרוגנציה. זרזי מסגרת אחרים כוללים קובלט מסגרת, נחושת מסגרת וברזל מסגרת. זרזי רשת תיל מתכת אופייניים הם רשת פלטינה (ראה תמונה) ורשת סגסוגת פלטינה-רודיום, המשמשות בתהליך האמוקסידציה לייצור חומצה חנקתית.

זרז מתכת נתמך

הזרז שבו נתמך רכיב המתכת על הנשא משמש לשיפור הפיזור והיציבות התרמית של רכיב המתכת, כך לזרז יש מבנה נקבוביות מתאים, צורה וחוזק מכני. רוב זרזי המתכת הנתמכים מוכנים על ידי הספגה של תמיסת מלח המתכת על הנשא, והפחתה לאחר טרנספורמציה של משקעים או פירוק תרמי. אחד המפתחות להכנת זרזי מתכת נתמכים הוא לשלוט בתנאי הטיפול וההפחתה בחום.

זרזים מתכת בודדים ורב מתכת

על פי הזרז הרכיב הפעיל הוא אחד או יותר סיווג יסודות מתכת:

זרז מתכת יחיד

הכוונה לזרז עם רכיב מתכת אחד בלבד. לדוגמה, בזרז רפורמת פלטינה בשימוש לראשונה בתעשייה בשנת 1949, הרכיב הפעיל הוא פלטינה מתכת יחידה הנתמכת על η-אלומינה המכילה פלואור או כלור.

זרז רב מתכתי

הרכיבים בזרז מורכבים משתי מתכות או יותר. לדוגמה, פלטינה-רניום וזרזים כפולים (מרובים) לרפורמת מתכות הנתמכים על γ-אלומינה המכילה כלור. יש להם ביצועים טובים יותר מאשר זרזי הרפורמה שהוזכרו לעיל המכילים פלטינה בלבד. בסוג זה של זרזים, מגוון מתכות הנתמכות על הנשא יכולות ליצור אשכולות מתכת בינארים או מרובי אלמנטים, כך שהפיזור האפקטיבי של הרכיבים הפעילים משתפר מאוד. לְשַׁפֵּר. הרעיון של תרכובות אשכול מתכת נגזר לראשונה מזרזים מורכבים. כאשר מיושמים על זרזי מתכת מוצקים, ניתן לשקול שיש כמה, עשרות או יותר אטומי מתכת מקובצים על פני המתכת. מאז שנות ה-70, בהתבסס על רעיון זה, הוצע מודל של המרכז הפעיל של צבירי מתכת כדי להסביר את המנגנון של כמה תגובות. בזרזים מולטי מתכת נתמכים ולא נתמכים, אם נוצרת סגסוגת בין מרכיבי המתכת, זה נקרא זרז סגסוגת. הנחקרים והמיושמים ביותר הם זרזי סגסוגת בינארית, כגון נחושת-ניקל, נחושת-פלדיום, פלדיום-כסף, פלדיום-זהב, פלטינה-זהב, פלטינה-נחושת, פלטינה-רודיום ועוד. ניתן להתאים את פעילות הזרז. על ידי התאמת הרכב הסגסוגת. לחלק מזרזי סגסוגת יש הבדלים ברורים בהרכב פני השטח ובשלב התפזורת. לדוגמה, לאחר הוספת כמות קטנה של נחושת לזרז הניקל, מבנה פני השטח המקורי של זרז הניקל משתנה עקב העשרת הנחושת על פני השטח, ובכך הופך אתאן להידרוג. פעילות התמוגה פוחתת במהירות. לזרזי סגסוגת יש יישומים בהידרוגנציה, דהידרוגנציה, חמצון וכו'.