多相催化元素的有效性: 新型催化剂的工业活性预测

• 作者: Anders B. Laursen Ib Chorkendorff Jens Sehested Peter C. K. Vesborg
• 来源期刊: 催化学报
• 关键词: 多相催化 工业催化 可持续性 可用元素 催化剂 催化剂设计 元素丰度 稀缺性
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 16-26
• 页数: 11页
• 字数: 765字
• 语种: 中文

摘要

人们对化学工业可持续性关注的不断提高推动了更加高效催化反应的开发.第一代评估催化剂活性的方法基于其地壳丰度,该方法存在严重不足.本文提出了第二代评估催化剂活性的办法,该方法可以在工业应用之前预测新型催化剂的活性,从而使全球化学工业受益.采用该评估法发现,对于11个有代表性的工业催化过程,催化剂消耗与催化剂元素的年度生产或价格之间存在着关联.基于该关联,我们引入了两个新概念来描述催化剂活性: 每年催化剂消耗量与可用量的比值(CCA)和每年消耗催化剂成本与产品价值的比值(CCP).将CCA和CCP评估法用于选定的工业反应,进行实例分析并根据活性将催化剂分类,根据CCA和CCP值即可确定催化剂活性的普遍极限.计算CCA和CCP,并将其与催化剂活性的普遍极限进行比较,可以为研究者提供一个新的框架,用以评估一个新催化剂的成本或物理有效率是否会成为限制因素.我们还将该方法用于计算并预测新型催化剂的可行性生产及产品成本的经济极限.