环保合金催化 非晶态合金为什么具有高的催化活性

非晶态合金为什么具有高的催化活性
非晶态合金为什么具有高的催化活性
首先,过渡金属大多具有催化特性,这是其原子D电子外层未排满决定的,由于D电子层未排满,所以过渡金属在气相条件中具有吸附一种或多种气体的能力,当然液相和其他体相的也可以。然而金属铂由于其D电子只差一个即排满,所以铂的化学吸附性处于不强也不弱的中间强度,吸附性太强,则吸附的反应分子不容易脱附,无法达到良好的催化效果。同理,吸附性太弱,也无法吸附反应分子,结果催化效果也不甚理想。
另外,还与它们的化学稳定性有关,在常温下能做催化剂的物质有很多,比如银,铁,钴,镍,钒,铬,钯,铑,金,铱,铂,锰等等都可以,但是在高温催化条件下,例如大于400摄氏度,除了钯,铑,金,铂,铱等贵金属催化剂,其他的都被氧化而失活了,温度再往高处走,钯,铑,铱也会相继氧化失活。到了800摄氏度以上则只剩下铂与金了。而上了1000摄氏度,虽然金比铂稳定,但是由于接近金的熔点1063摄氏度,金也失去了使用价值。
抗腐蚀方面:碱性介质还好,在酸性介质中贱金属催化剂与贵金属催化剂相比就相形见绌了。因此综合许多因素,铂是处于满足各种条件平衡状态下的理想催化剂,能在很多催化领域中发挥它的价值。
非晶态合金究竟在哪
非晶态合金, 是指自然界的各种物质的微观结构可以按其组成原子的排列状态分为两大类:有序结构和无序结构。晶体是典型的有序结构,而气体、液体和非晶态固体属于无序结构。非晶态固体材料又包括非晶态无机材料(如玻璃)、非晶态聚合物和非晶态合金(又称金属玻璃)等类型。
非晶态合金是一种没有原子三维周期性排列的金属或合金固体。
它在超过几个原子间距范围以外,不具有长程有序的晶体点阵排列。
和普通晶态金属与合金相比,非晶态金属与合金具有较高的强度、良好的磁学性能和抗腐蚀性能等,通常又称之为金属玻璃或玻璃态合金。可部分替代硅钢、玻莫合金和铁氧体等软磁材料,且综合性能高于这些材料。
非晶态合金与晶态合金相比,在物理性能、化学性能和机械性能方面都发生了显著的变化。以铁元素为主的非晶态合金为例,它具有高饱和磁感应强度和低损耗的特点。现代工业多用它制造配电变压器铁芯。 目前我国已能够根据市场需要,生产不同规格的非晶带材,宽度可达220mm。这种非晶态合金制造的变压器与传统的硅钢铁芯的变压器相比,空载损耗要降低60%~80%,具有明显的节能效果。如果把我国现有的配电变压器全部换成非晶态合金变压器,那么每年可为国家节约电90亿千瓦小时,这就意味着,每年可以少建一座100万千瓦火力发电厂,减少燃煤364万吨,减少二氧化碳等废气排放900多万立方米。从这个意义上讲,非晶态合金被人们誉为“绿色材料”。 此外非晶态合金材料,还被广泛地应用于电子、航空、航天、机械、微电子等众多领域中,例如,用于航空航天领域,可以减轻电源、设备重量,增加有效载荷。用于民用电力、电子设备,可大大缩小电源体积,提高效率,增强抗干扰能力。微型铁芯可大量应用于综合业务数字网ISDN中的变压器。非晶条带用来制造超级市场和图书馆防盗系统的传感器标签。非晶合金神奇的,具有广阔的市场前景。
非晶态合金的制备有哪些,在催化领域有哪些应用
在日常生活中人们接触的材料一般有两种:一种是晶态材料,另一种是非晶态材料。所谓晶态材料,是指材料内部的原子排列遵循一定的规律。反之,内部原子排列处于无规则状态,则为非晶态材料。象食盐、宝石等都是晶态材料,而木材、纺织品和玻璃属非晶态材料。以往我们认识的所有金属,其内部原子排列有序,都属于晶态材料。
非晶态合金具有什么性能?其未来的研究方向有哪些
非晶态合金, 是指自然界的各种物质的微观结构可以按其组成原子的排列状态分为两大类:有序结构和无序结构。晶体是典型的有序结构,而气体、液体和非晶态固体属于无序结构。非晶态固体材料又包括非晶态无机材料(如玻璃)、非晶态聚合物和非晶态合金(又称金属玻璃)等类型。
非晶态合金是一种没有原子三维周期性排列的金属或合金固体。
它在超过几个原子间距范围以外,不具有长程有序的晶体点阵排列。
和普通晶态金属与合金相比,非晶态金属与合金具有较高的强度、良好的磁学性能和抗腐蚀性能等,通常又称之为金属玻璃或玻璃态合金。可部分替代硅钢、玻莫合金和铁氧体等软磁材料,且综合性能高于这些材料。
非晶态合金与晶态合金相比,在物理性能、化学性能和机械性能方面都发生了显著的变化。以铁元素为主的非晶态合金为例,它具有高饱和磁感应强度和低损耗的特点。现代工业多用它制造配电变压器铁芯。 目前我国已能够根据市场需要,生产不同规格的非晶带材,宽度可达220mm。这种非晶态合金制造的变压器与传统的硅钢铁芯的变压器相比,空载损耗要降低60%~80%,具有明显的节能效果。如果把我国现有的配电变压器全部换成非晶态合金变压器,那么每年可为国家节约电90亿千瓦小时,这就意味着,每年可以少建一座100万千瓦火力发电厂,减少燃煤364万吨,减少二氧化碳等废气排放900多万立方米。从这个意义上讲,非晶态合金被人们誉为“绿色材料”。 此外非晶态合金材料,还被广泛地应用于电子、航空、航天、机械、微电子等众多领域中,例如,用于航空航天领域,可以减轻电源、设备重量,增加有效载荷。用于民用电力、电子设备,可大大缩小电源体积,提高效率,增强抗干扰能力。微型铁芯可大量应用于综合业务数字网ISDN中的变压器。非晶条带用来制造超级市场和图书馆防盗系统的传感器标签。非晶合金神奇的功效,具有广阔的市场前景。
泰医酶作为生物催化剂,为什么具有极高的催化活性。
这得从酶反应的机制说起:
(1)邻近效应与定向排列 这种邻近效应与定向排列实际上是将分子间的反应变成类似于分子内的反应,从而提高反应速率。
(2)多元催化 由于酶是两性电解质,因此同一种酶常常兼有酸、碱双重催化作用,这种作用可极大提高酶的催化效率。
(3)表面效应 酶的活性中心多位疏水性“口袋”。疏水环境可排除水分子对反应的干扰,有利于酶与底物的密切接触,从而提高效率
生物催化剂,为什么具有极高的催化活性
生物催化需要使用酶,优点有:
1、酶可明显提高反应速率。化学反应的发生需给予反应物能量使其达到活化态。催化剂可降低反应活化能从而加速反应。同无机催化剂相比,酶降低反应活化能的作用更明显,因而催化效率更高,反应的速率更快。大量的实验数据表明,酶的催化效率是无机催化剂的10的七次方到10的13次方倍。
2、酶的作用条件温和。因为酶取自生物体,所以其活性在温和条件最高,从而避免了无机催化剂催化所需的高温高压条件,降低了对设备的要求。
综上,生物催化可提高生产效率,一定程度上降低成本,获得更好的效益。
非晶态合金的性能有哪些,未来有什么研究方向
非晶态材料是目前材料科学中广泛研究的一个新领域,也是一种发展迅速的新型材料。所谓的“非晶态”,是相对晶态而言的,是物质的另一种结构状态。它不像晶态那样是原子的有序结构,而是一种长程无序,短程有序的结构,有点类似金属液体的结构。一些合金的非晶态赋予了它比晶态更优异的物理化学性能,使得非晶态材料的研究受到广泛关注。
在非晶态合金中不存在晶态合金中所存在的晶界、位错、扭曲等缺陷,使得其具有优异的机械、物理和化学性能,同时也使得非晶态合金展现出强大的生命力。 1、在机械性能方面,非晶态合金具有高强度、高硬度、高耐磨性、高疲劳抗力、屈服时完全塑性、无加工硬化现象。
非晶态合金具有极高的断裂强度和屈服强度,如非晶态Fe基合金(Fe80P15C5,Fe72Ni8 P15C7)屈服强度在2000~3000MPa,断裂强度约3000MPa,最高达4000MPa,可以用于制作飞机起落架。还可以通过改变成分及控制制备工艺条件等改善其力学性能,以获得超高强度的合金。对于金属材料,通常是高强度、高硬度而较脆,而非晶合金则两者兼顾,它们不仅强度高,硬度高,而且韧性也较好。
非晶态合金在变形时无加工硬化现象。低温时的塑性变形为不均匀变形,而高温时显示出均匀的粘滞性流动。非晶态金属的动态性能也很好,它有高的疲劳寿命和良好的断裂韧性。和非金属玻璃的脆性断裂不同,它的断裂是通过高度局域化的切变变形实现的。许多非晶态金属玻璃带,即使将它们对折,也不会产生裂纹。 2、在化学性能方面,非晶态合金具有较好的耐腐蚀。
由于没有晶粒和晶界,非晶态合金比晶态金属更加耐腐蚀,非晶态耐蚀合金不仅在一般情况下不发生局部腐蚀,而且对于在特殊条件下诱发的点蚀与缝隙腐蚀也能抑制其发展。利用非晶态合金耐腐蚀的优点,可以制造耐蚀管道、电池电极、海底电缆屏蔽、磁分离介质及化学工业的催化剂,目前都已达到了实用阶段,非晶态合金的耐蚀性还可用于长期在泥沙、水流中工作的水轮机上,将大大提高其使用寿命,减少维修费用。 3、在物理性能方面,非晶态合金具有良好的磁学性能以及光学性能。
非晶态合金具具有磁导率和饱和磁感应强度高,矫顽力和损耗低的特点。非晶态合金的磁性能实际上是迄今为止非晶态合金最主要的应用领域。目前,作为软磁材料的非晶合金带材已经实现产业化,并获得了广泛应用。在传统电力工业中,非晶软磁合金正逐渐取代硅钢片,使配电变压器的空载损耗降低60%~80% ,大大节约了能源消耗。
金属材料的光学性能受原子的电子状态所支配,某些非晶态金属由于其特殊的电子状态而具有十分优异的对太阳光能的吸收能力。所以利用某些非晶态材料能够制造出相当理想的高效率的太阳能吸收器,目前应用较多的是非晶态材料为非晶硅。非晶硅太阳电池的应用市场有2个方面:一个是弱光电池市场,如计算器、手表等荧光下工作的微功耗电子产品;二是电源及功率应用领域,如太阳能收音机、太阳帽、庭园灯、微波中继站、航空航海信号灯、气象监测及光伏水泵、户用电源等。
可见,非晶态合金具有优良的性能,在受到广泛研究的同时,也是渐渐用到我们生活的方方面面。但是主要还是集中在磁性材料这一块的应用最广。
1、 非晶合金带材在软磁材料中的应用
优异的磁学性能使非晶合金成为当今软磁材料的首选材料,同时磁性材料是迄今为止非晶合金应用最成功的领域。在传统电力工业中,非晶软磁合金带材正逐渐取代硅钢片,是铁基非晶合金除了居里温度与饱和磁感外,铁基非晶合金的各项性能(抗拉强度、硬度、最大磁导率、激磁功率密度等等)都大大优于冷轧硅钢片,尤其是矫顽力大大小于冷轧硅钢片,使得其磁致损耗远低于冷轧硅钢片,这就使得非晶铁心电机的效率大大提高。
2、块体非晶合金的应用 块体非晶合金,又称为大块非晶合金,因其尺寸较大,打破了带状非晶合金和非晶粉末的尺寸限制,可以方便地制成各种机械零件,做为结构材料大规模使用,因而成为目前非晶合金领域研究最热的方向。
例如非晶钢,与传统钢材相比,大块非晶钢性能优异:其屈服强度是传统高强钢的2~3倍,在室温下不具有铁磁性,热稳定性高(玻璃转变温度接近于或高于900K),抗海水腐蚀能力强,因而可以用作未来海军舟见船韵表面防护。由无磁非晶钢所制造的船体,在反探测、抗打击能力方面具有传统钢材无法比拟的优势。
还有轻量化结构材料,铝基非晶合金、镁基非晶合金等低密度材料,强度和硬度都大大超过普通钢铁的材料。
更或者是在一些高档用品中的使用,由块体非晶合金制造的高尔夫球头、滑雪板、棒球棒、滑冰用具有良好的强度,抗塑性变形能力。
3、 其他
非晶态合金对某些化学反应具有明显的催化作用,可以用作化工催化剂;某些非晶态合金通过化学反应可以吸收和放出氢,可以用作储氢材料
非晶合金因弹性极限大大高于普通晶态合金,加上优良的抗疲劳性能、高屈服强度等优点,成为精密仪器弹簧的首选材料
非晶态合金有着如此优良的性能,可以在很多领域带来巨大的改变,但是同样也存在着一些问题。非晶态合金带材厚度宽度有限,产品尺寸受到限制。许多非晶态合金在500℃以下发生晶化,使得工作温度有限,产品稳定性有限制。同时产品的生产成本费用也是一大问题。
“星际战甲非晶态合金地球”在哪个地图能刷到?
水星或者火星有,C系地图都掉,就是那种恐鸟机器人地图。
非晶态合金,是一种没有原子三维周期性排列的金属或合金固体。
它在超过几个原子间距范围以外,不具有长程有序的晶体点阵排列。和普通晶态金属与合金相比,非晶态金属与合金具有较高的强度、良好的磁学性能和抗腐蚀性能等,通常又称之为金属玻璃或玻璃态合金。
可部分替代硅钢、玻莫合金和铁氧体等软磁材料,且综合性能高于这些材料。
RNA具有生物催化活性吗?是否存在具有催化活性的DNA呢?
有些RNA具有生物催化活性,因为少数酶的化学本质是RNA
不存在具有催化活性的DNA,DNA是绝大多数生物的遗传物质
哪些RNA具有生物催化活性格?是否还存在具有催化活性的DNA
如RNA解旋酶(RNA helicases)。个人认为应该不存在具有催化活性的DNA,因为根据酶的作用过程,其是要发生构象变化或者能够与底物想结合的,而DNA的双螺旋结构相对较稳定