مبادئ التقنيات التحفيزية الأساسية
تعمل التكنولوجيا التحفيزية على تغيير مسارات التفاعل وتقليل طاقة التنشيط من خلال استخدام المحفزات. يؤدي هذا إلى تسريع معدلات التفاعل بشكل كبير دون تغيير إجمالي طاقة جيبس الحرة للتفاعل أو كتلة المحفز وخواصه الكيميائية. تشمل أنواع التكنولوجيا السائدة ما يلي:
التحفيز المتجانس: يوجد المحفز والمواد المتفاعلة في نفس المرحلة، مما يوفر مواقع نشطة موحدة وانتقائية عالية، على الرغم من صعوبة استعادة المحفز؛ تتضمن الأمثلة النموذجية التحفيز الحمضي القاعدي- والتحفيز المعقد التنسيقي.
التحفيز غير المتجانس: تحدث التفاعلات عند الأسطح الصلبة-الغازية أو الصلبة-الواجهات السائلة. هذا هو النوع الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية، حيث يتم امتصاص المواد المتفاعلة وتنشيطها بواسطة مواقع نشطة على سطح مادة داعمة صلبة مسامية، مما يجعلها مناسبة للإنتاج الصناعي المستمر.
التحفيز الحدودي الجديد: يشمل-التحفيز الذري الفردي، والتحفيز الضوئي، والتحفيز الكهربائي، والحفز النانوي. ومن الجدير بالذكر أن محفزات الذرة الفردية- يمكنها تحقيق نشاط تحفيزي يصل إلى 5.3 أضعاف المواد التقليدية، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة استخدام ذرة المعدن بشكل كبير.
تقنيات التحضير السائدة
تتكون المحفزات الصناعية عادةً من ثلاثة مكونات: المكونات النشطة، والدعامات، والمحفزات. تشمل عمليات التحضير الأساسية ما يلي:
طريقة الترسيب: يتم ترسيب المكونات النشطة عبر التفاعلات الكيميائية ومن ثم تجفيفها وتكليسها للحصول على المنتج النهائي؛ تعتبر هذه الطريقة مناسبة لتحضير محفزات الأكسيد المركب متعددة-المكونات.
طريقة التشريب: يتم غمر الدعامة المسامية في محلول يحتوي على مكونات نشطة، مما يسمح بترسيب المكونات داخل مسام الدعامة؛ هذه هي العملية القياسية لإعداد المحفزات المعدنية النبيلة المدعومة.
Sol-طريقة الجل: تحقق تشتيتًا موحدًا على المستوى الجزيئي-للمكونات النشطة داخل الدعم، مما يسمح بالتحكم الدقيق في المعلمات الفيزيائية الرئيسية مثل حجم المسام وتوزيع حجم المسام.
التوليف الميكانيكي الكيميائي: يتم خلط المكونات بشكل موحد من خلال الطحن الكروي الميكانيكي؛ هذه العملية بسيطة وصديقة للبيئة، وتستخدم عادة لتحضير محفزات الهدرجة متوسطة المسام.
