元素周期表是根據(jù)元素周期律將已知的元素按原子序數(shù)增加的次序排成的表。元素的電離焓、電子親和焓、原子半徑、電負(fù)性、金屬性，單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度、氧化物及其水合物的酸堿性等性質(zhì)，隨著原子序數(shù)遞增都呈現(xiàn)周期性的規(guī)律變化。元素周期表將元素分為主族、副族及過(guò)渡元素等。在100多種元素中，金屬約占80％，在已知的催化反應(yīng)中，70％以上涉及某種形式的金屬組分。圖1-3示出了各種可用作催化劑的元素的使用頻度。長(zhǎng)方框中斜線(xiàn)越多表示其用作催化劑的頻度越高，其中左上角斜線(xiàn)表示單質(zhì)用作催化劑的頻度，右下角斜線(xiàn)表示其氧化物及鹵化物用作催化劑的頻度。非過(guò)渡元素的堿金屬（Li、Na、K等）及堿土金屬（Be、Mg、Ca等）的能帶結(jié)構(gòu)是由s、p能帶重疊而成，填入s電子，無(wú)d 電子及d空穴，逸出功較小（為2eV左右），易給出電子而不易接受電子。由于易于吸附外來(lái)物種，形成牢固的結(jié)合，反應(yīng)性較大，因此很少用作催化劑的活性組分。它們的化合物幾乎不具備氧化還原的催化性質(zhì)，但卻具有酸堿催化性能。而排列在過(guò)渡元素以后的一些元素，如In、Si、Ge、Sn、Pb等，也是只有s、p能帶，化學(xué)吸附能力小，也很少用作催化劑的活性組分。

圖1-3 元素及其化合物用作催化劑的使用頻度

      過(guò)渡元素通常指長(zhǎng)周期表4、5、6周期中IIIB～V族元素。它們都是金屬，具有密度大、熔點(diǎn)高、蒸氣壓低等特點(diǎn)。過(guò)渡元素具有易轉(zhuǎn)移的d電子（或f電子），容易發(fā)生電子的傳遞過(guò)程。這類(lèi)元素的單質(zhì)及離子（氧化物、鹵化物、硫化物及其配合物等）都具有較好的氧化還原催化性能，而它們的離子有時(shí)還具有酸堿催化性能。

過(guò)渡金屬的催化活性源自其半充滿(mǎn)的d能帶結(jié)構(gòu)，d能帶上有半充滿(mǎn)的空穴，具有從外部接受電子和被吸附分子成鍵的傾向，因而d空穴的多少會(huì)影響吸附性能及催化性能。根據(jù)價(jià)鍵理論，可以用d百分?jǐn)?shù)（d％）來(lái)定量描述過(guò)渡金屬的d電子狀態(tài)。d％是指d電子參加形成金屬鍵的分?jǐn)?shù)，或成鍵軌道中d軌道的成分。表1-2示出了過(guò)渡元素的金屬鍵中的d％數(shù)值。金屬鍵的d％越大，表示d能帶中的d電子越多，空穴越少。對(duì)一些催化反應(yīng)進(jìn)行考察表明，金屬催化劑的活性要求d％在一定范圍內(nèi)，d％大，表示d軌道未充滿(mǎn)程度大，吸附能力強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致不可逆吸附，不利于反應(yīng)產(chǎn)物生成。如金屬加氫催化劑的d％處于40％～50％時(shí)，其催化活性最好。

表1-2 過(guò)渡元素的金屬鍵中的d％數(shù)值

      根據(jù)電子理論，常用的固體催化劑可分為導(dǎo)體催化劑（多數(shù)為金屬催化劑，如Fe、Ni、Pd、Pt 等），半導(dǎo)體催化劑（多數(shù)為過(guò)渡金屬氧化物及硫化物，如NiO、ZnO、、等）和絕緣體催化劑（多數(shù)為金屬氧化物，如MgO等）。

屬于絕緣體的氧化物，同氧的相互作用少，一般不作為氧化催化劑使用，但它們與水的相互作用較大，對(duì)脫水反應(yīng)有催化活性。

產(chǎn)品介紹

      SSC-PECRS電催化連續(xù)流反應(yīng)系統(tǒng)主要用于電催化反應(yīng)和光電催化劑的性能評(píng)價(jià)，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)流和循環(huán)連續(xù)流實(shí)驗(yàn)，配置反應(yīng)液體控溫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)主要用于光電催化CO2還原反應(yīng)全自動(dòng)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)分析，光電催化、N2催化還原，電催化分析、燃料電池、電解水等。SSC-PECRS電催化連續(xù)流反應(yīng)系統(tǒng)將氣路液路系統(tǒng)、光電催化反應(yīng)池、在線(xiàn)檢測(cè)設(shè)備等進(jìn)行智能化、微型化、模塊化設(shè)計(jì)并集成為一套裝置，通過(guò)兩路氣路和兩路液路的不同組合實(shí)現(xiàn)電催化分析，并采用在線(xiàn)檢測(cè)體系對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行定性定量分析。可以適配市面上多數(shù)相關(guān)的電解池，也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求定制修改各種電催化池。

      產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：

● 將光源、電化學(xué)工作站、電催化反應(yīng)池、管路切換和氣相色譜模塊化集成化系統(tǒng)化；

● PLC控制系統(tǒng)集成氣路、液路控制、溫度控制、壓力控制、閥體切換、流路顯示等；

● 主要用于半導(dǎo)體材料的光電催化流動(dòng)相CO2還原反應(yīng)活性評(píng)價(jià)等；

● 用于半導(dǎo)體材料的光電催化流動(dòng)相H2O分解產(chǎn)氫、產(chǎn)氧活性評(píng)價(jià)、N2還原、電催化等；

● 微量反應(yīng)系統(tǒng)，極低的催化劑用量；

● 導(dǎo)電電極根據(jù)需要可表面鍍金、鈀或鉑，導(dǎo)電性能好，耐化學(xué)腐蝕；

● 標(biāo)配光電反應(yīng)池，可實(shí)現(xiàn)兩室三電極體系或三室三電極體系，采用純鈦材質(zhì)，耐壓抗腐蝕

● 可適用于氣-固-液三相界面的催化反應(yīng)體系，也可適用于陰陽(yáng)極液流循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)；

● 測(cè)試范圍廣，CO2、CO、CH4、甲醇、氫氣、氧氣、烴類(lèi)等微量氣體。