催化原理與方法復(fù)習(xí)題目.

1、2013級(jí) 催化原理與方法復(fù)習(xí)題目1.簡(jiǎn)述催化研究的基本思路預(yù)研究的催化反應(yīng) 熱力學(xué)分析； 改進(jìn)催化劑 收集文獻(xiàn)，了解有關(guān)研究信息； 已有催化劑的優(yōu)缺點(diǎn)。 有目的的改進(jìn)設(shè)計(jì)催化劑組分 催化活性產(chǎn)生的原因 活性組分，載體； 理論分析，動(dòng)力學(xué)分 選擇制備途徑。 析，中間產(chǎn)物檢測(cè)制備催化劑 催化劑表征 反應(yīng)器選擇； 活性評(píng)價(jià)。 各種物理化學(xué)方法篩選催化劑 考察影響催化劑的各種因素 溫度，壓力，濃度，用量2.按催化劑作用機(jī)理，催化體系可以分為哪幾類？試述它們的特點(diǎn)，并舉例說明相關(guān)的反應(yīng)。按反應(yīng)機(jī)理中反應(yīng)物被活化的起因，催化體系可以分為：酸堿催化反應(yīng)：反應(yīng)物分子與催化劑之間發(fā)生電子對(duì)的轉(zhuǎn)移而使反應(yīng)物分子

2、中化學(xué)鍵進(jìn)行非均裂，從而形成了活性物種。如：異構(gòu)化、環(huán)化、水合、脫水、烷基化。氧化還原催化反應(yīng)：反應(yīng)物分子與催化劑之間發(fā)生單電子的轉(zhuǎn)移，而使反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵進(jìn)行均裂，從而形成了活性物種。如：加氫反應(yīng)、氧化還原。配位催化反應(yīng)：反應(yīng)物分子與催化劑之間形成配位鍵而使反應(yīng)物分子活化。如：乙烯聚合。3.催化劑通常包含幾個(gè)部分？簡(jiǎn)述各自的作用。催化劑通常包含四個(gè)部分：主催化劑，共催化劑，助催化劑，載體。¶ 主催化劑：在催化劑中產(chǎn)生活性的組分，沒有它催化劑就沒有活性。¶ 共催化劑：和主催化劑同時(shí)起作用的成分。¶ 助催化劑：本身無活性或活性較小，但加入少量后，可大大提高催化劑的

3、活性、選擇性、壽命、穩(wěn)定性等性能的物質(zhì)。¶ 載體：擔(dān)載活性組分和助劑的物質(zhì)。載體在催化劑中的作用：1.它決定催化劑的基本物理結(jié)構(gòu)和性能，如孔結(jié)構(gòu)，比表面，機(jī)械強(qiáng)度等；2.減小活性組分的用量，降低成本；3.提供附加活性中心；4.增加催化劑中活性組分的抗毒性能，延長(zhǎng)壽命。4.按物質(zhì)的類型來劃分，催化劑可以分為哪幾類？催化劑物質(zhì)類型價(jià)鍵催化的反應(yīng)舉例過渡金屬金屬金屬鍵氧化還原fe ni pt金屬氧化物半導(dǎo)體離子鍵，共價(jià)鍵氧化還原v2o5 cuo酸堿（固、液）絕緣體，半導(dǎo)體導(dǎo)電溶液離子鍵，共價(jià)鍵酸堿al2o3hcl金屬絡(luò)合絡(luò)合物配合物兩者兼有ticl3 + alr35.催化劑和催化作用的特征

4、有哪些？催化劑只能加速熱力學(xué)上可以進(jìn)行的反應(yīng)，而不能加速熱力學(xué)上無法進(jìn)行的反應(yīng)；催化劑只能加速反應(yīng)趨于平衡，而不能改變平衡的位置（平衡常數(shù)）；催化劑對(duì)反應(yīng)具有選擇性；通過改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)活化能。6.評(píng)價(jià)催化劑主要性能的指標(biāo)？活性：高； 選擇性：高； 壽命：長(zhǎng)； 價(jià)格：低。7.催化劑活性的表示方法有哪些？轉(zhuǎn)換頻率；反應(yīng)速率；速率常數(shù)；轉(zhuǎn)化率；活化能；達(dá)到某一轉(zhuǎn)化率所需反應(yīng)溫度。8.什么是催化劑的失活？簡(jiǎn)述催化劑失活的原因。催化劑在實(shí)際使用過程中，其結(jié)構(gòu)和組成等逐漸遭到破壞，從而催化劑活性或選擇性逐漸降低，稱為催化劑的失活。催化劑失活的原因：一是催化劑化學(xué)組成發(fā)生變化。例如，催化劑在反應(yīng)過程

5、中，活性組分的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生了變化，活性組分的流失，以及中毒等。二是催化劑的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。例如，活性組分在載體上分散度的變化，活性組分燒結(jié)和再結(jié)晶，積碳、表面覆蓋，孔隙被堵塞等。9.根據(jù)分子軌道理論，簡(jiǎn)要說明hf分子是如何成鍵的。依據(jù)分子軌道理論，成鍵時(shí)需要滿足三個(gè)原則：對(duì)稱性匹配原則，能量相近原則，最大重疊原則。其中，對(duì)稱性匹配原則是首要原則。首先，與h原子的1s軌道相匹配的f原子軌道有1s，2s，2px 。其次，依據(jù)能量相近原則，與h原子的1s軌道能量相近的為f原子2px軌道，二者再進(jìn)行最大重疊，即形成hf的分子軌道。10.分別從配合物的價(jià)鍵理論和晶體場(chǎng)理論來解釋 fef63- 的磁性。&

6、#182; 價(jià)鍵理論：fe3+的外層電子為3d5，而fef63- 是由fe3+離子的4s、4p、4d軌道，采用sp3d2雜化與6個(gè)f-離子以離子鍵結(jié)合形成的。因此，fef63- 中有5個(gè)未成對(duì)電子，具有順磁性。¶ 晶體場(chǎng)理論：中心原子fe3+ 在周圍配體的電場(chǎng)作用下，原來能量相同的5個(gè)d軌道發(fā)生分裂，其中2個(gè)軌道能量升高（記為eg），另外3個(gè)軌道能量下降（記為t2g）；由光譜化學(xué)序列可知，f-離子是弱場(chǎng)配體，配合物采取高自旋的方式，電子盡可能分占各個(gè)空軌道，即fe3+ 外層的5個(gè)d電子分占了5個(gè)d軌道。因此，fef63- 中有5個(gè)未成對(duì)電子，具有順磁性。11.簡(jiǎn)述多相催化反應(yīng)過程。

7、界面層 外表面 外擴(kuò)散； 內(nèi)擴(kuò)散； 吸附； 反應(yīng)； 脫附； 內(nèi)擴(kuò)散； 外擴(kuò)散12.什么是化學(xué)吸附？它與物理吸附有何異同點(diǎn)？化學(xué)吸附：吸附后分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，和化學(xué)反應(yīng)一樣有舊鍵的破壞和新鍵的生成。物理吸附：吸附后分子結(jié)構(gòu)變化不大，和蒸氣凝聚成液體的相變很相似。物理吸附與化學(xué)吸附的區(qū)別：物理吸附化學(xué)吸附作用力van der waals化學(xué)鍵力吸附熱較小，比液化熱稍大，決定于吸附質(zhì)和吸附劑的物理性質(zhì)；總是放熱的。接近化學(xué)反應(yīng)熱，絕大多數(shù)為放熱的。吸附速率不需活化能，很快，有時(shí)受擴(kuò)散影響（孔細(xì)，慢）按活化能大小分為活化能吸附（慢）和非活化能吸附（快），低溫慢，高溫快。吸附溫度發(fā)生于吸附物的沸點(diǎn)附近

8、與吸附活化能有關(guān)，通常較高溫度對(duì)吸附量的影響吸附量總是隨著溫度的升高而單調(diào)減少吸附平衡時(shí)，吸附量隨溫度的升高而降低；未平衡時(shí)，隨著溫度升高，吸附量升高。吸附層單層或多層。與相對(duì)壓力p/p0有關(guān)，p/p0=0.1時(shí)，單層吸附；p/p0=0.1-0.3時(shí)，多層吸附；p/p00.3時(shí)，毛細(xì)凝聚；p/p0=1時(shí)，形成整個(gè)一片液體單層。吸附量與吸附位有關(guān)，不同于物理吸附的單層吸附量?？赡嫘钥赡婵赡芸赡孢x擇性無（只要p/p0足夠大，就可能發(fā)生）有（只有當(dāng)吸附質(zhì)能與吸附劑形成化學(xué)鍵時(shí)才能發(fā)生。）ir鑒別吸附物的吸收峰發(fā)生某些位移；或吸收帶的強(qiáng)度有所改變。產(chǎn)生新的特征吸收峰可用于研究催化劑的紋理組織（總表面積

9、和孔徑分布）與催化劑活性直接相關(guān)，可用于研究催化劑的活性表面和活性中心結(jié)構(gòu)。13.畫出吸附等溫線各分類的示意圖。14.簡(jiǎn)述langmuir方程依據(jù)的模型。.吸附劑表面是均勻的，各吸附中心能量相同；.吸附分子間無相互作用；.吸附是單分子層吸附；.在一定條件下，吸附與脫附速率相等，可建立動(dòng)態(tài)的吸附平衡。以上這些條件包含了吸附熱與表面覆蓋度無關(guān)之意。根據(jù)該模型可以建langmuir等溫方程。15.請(qǐng)寫出b.e.t.方程的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并計(jì)算下面硅膠樣品比表面積（用液氮來測(cè)硅膠的比表面，通過利用 p 對(duì)p/ps作圖測(cè)得 (ps - p) 斜率=13.85×10-3cm3，截距=0.15

10、5;10-3cm-3，硅膠樣品量為0.83g，am = 0.162nm2）b.e.t方程的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：pv (ps - p)= +1v m cc - 1v m cpp s斜率 截距c - 1v m c 1v m c s = am × na × × 1018 m2/gv m2241416.列舉出三種以上的催化劑制備方法，并說明其制備過程與特點(diǎn)。沉淀法用沉淀劑（如堿類物質(zhì)）將可溶性的催化劑組分（金屬鹽類的水溶液）轉(zhuǎn)化為難溶化合物，再經(jīng)分離、洗滌、干燥、焙燒、成型等工序制的成品催化劑。沉淀劑 金屬鹽溶液 沉淀 洗滌 干燥 焙燒 研磨 成型 活化 催化劑浸漬法將載體浸泡

11、在含有活性組分的可溶性化合物溶液中，接觸一定時(shí)間后除去過剩的溶液，再經(jīng)干燥、焙燒和活化。載體（如al2o3）的沉淀 洗滌干燥 載體的成型 用活性組分浸漬 干燥 焙燒分解 活化還原 負(fù)載型金屬催化劑優(yōu)點(diǎn)：1. 可以用既成外形與尺寸的載體，省去催化劑成型的步驟2. 負(fù)載組分多數(shù)情況下僅僅分布在載體表面上，利用率高，用量少，成本低缺點(diǎn)：1. 催化劑干燥時(shí)，有時(shí)因催化活性物質(zhì)向外表面的遷移而使部分內(nèi)表面活性物質(zhì)的濃度降低，甚至載體未被覆蓋2. 活性物質(zhì)在載體橫斷面的均勻或不均勻分布共混合法將活性組分與載體機(jī)械混合后，碾壓至一定程度，再經(jīng)擠條成形，最后煅燒活化。特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，產(chǎn)品化學(xué)組成穩(wěn)定

12、；分散性和均勻性較低。離子交換法利用離子交換作為其主要制備工序的催化劑制備方法；利用離子交換的手段把活性組分以陽離子的形式吸附到載體上；適用于低含量，高利用率的貴金屬催化劑；用于活性組分高分散、均勻分布大表面的負(fù)載型金屬催化劑。熔融法熱熔融法是在高溫條件下進(jìn)行催化劑的熔合，使之成為均勻的混合體、合金固熔體或氧化物固熔體。經(jīng)后續(xù)加工可制得性能優(yōu)異的催化劑。 特點(diǎn)：催化劑有高的強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和長(zhǎng)的使壽命。 17.簡(jiǎn)述raney鎳催化劑的制備過程。骨架催化劑是一類常用于加氫、脫氫反應(yīng)的催化劑。這類催化劑的特點(diǎn)是金屬分散度高、催化活性高。常用的是骨架鎳，還有骨架鈷、骨架鐵催化劑。骨架催化劑又稱rane

13、y催化劑。骨架催化劑的制備分為三步：合金的制取 將活性組分金屬如fe、co、ni、cu、cr等和非活性金屬如al、mg、zn等在高溫下做成合金。合金的粉碎 合金的成分直接影響粉碎的難易程度。合金的溶解 溶去非活性金屬。最常用苛性鈉來溶解這些金屬。18.列舉出三種以上的多相催化劑表征方法，并說明每種表征方法的目的。x射線衍射、 鑒定催化劑的物相結(jié)構(gòu)以及定量分析該物相； 分析催化劑制備過程或使用過程中的物相變化； 與其他表征手段如（dta、tg、ir 等)聯(lián)合，結(jié)合催化反應(yīng)數(shù)據(jù)，分析物相和反應(yīng)特性之問的關(guān)系nh3程序升溫脫附、主要用于考察吸附質(zhì)與吸附劑或催化劑之間的相互作用情況，可獲得催化劑表面性

14、質(zhì)，活性中心，表面反應(yīng)等方面的信息。差熱分析、峰溫可作為鑒別物質(zhì)或其變化的定性依據(jù)。拉曼光譜與紅外光譜都能得到分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)光譜，但分子的極化率發(fā)生變化時(shí)才能產(chǎn)生拉曼活性，對(duì)于紅外光譜，只有分子的偶極矩發(fā)生變化時(shí)才具有紅外活性，因此二者有一定程度的互補(bǔ)性，而不可以互相代替。紅外光譜適用于分子端基的鑒定，激光拉曼光譜適用于分子骨架的測(cè)定，給出紅外光譜不能觀察到的低頻振動(dòng)信息，且不受水的影響，可以對(duì)水溶液和固體催化劑進(jìn)行表征。物相鑒別催化劑物性的檢測(cè) 粒子（或晶粒）大小及其分布的測(cè)定 孔結(jié)構(gòu)的觀察研究負(fù)載型催化劑金屬分散度催化劑制備過程研究催化劑失活、再生研究19.簡(jiǎn)述程序升溫脫附（tpd）的操作

15、過程。吸附質(zhì)和載氣：高純氮(氬氣、氦氣），氨氣方法要點(diǎn)：樣品準(zhǔn)備：催化劑壓片破碎篩選40-60目，0.1-0.2g；熱吹掃預(yù)處理凈化樣品表面；吸附氨氣并確認(rèn)化學(xué)吸附飽和；除掉所有非化學(xué)吸附氨氣；程序升溫脫附在穩(wěn)定的載氣流中，以一定的升溫速率進(jìn)行；注意樣品的熱穩(wěn)定性。20.請(qǐng)列舉幾種常用固體催化劑表面酸堿性的分析方法，并指出各自的優(yōu)缺點(diǎn)。指示劑吸附顯色法：根據(jù)各種指示劑在不同ph值范圍內(nèi)的變色原理進(jìn)行測(cè)定。缺點(diǎn)：不能區(qū)分b酸l酸各自的強(qiáng)度。氣態(tài)堿性物質(zhì)脫附法：根據(jù)酸愈強(qiáng)，堿性物質(zhì)脫附愈難的原理進(jìn)行測(cè)定。優(yōu)點(diǎn)：可以原位進(jìn)行，設(shè)備簡(jiǎn)單，重復(fù)性好，固體催化劑表面酸量、酸強(qiáng)度以及酸強(qiáng)度等信息可以同時(shí)獲得

16、；量熱法：根據(jù)對(duì)一堿性物質(zhì)的作用，酸愈強(qiáng)放熱量愈大的原理進(jìn)行測(cè)定。優(yōu)點(diǎn)：能定量的表面酸的酸量和酸強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定；缺點(diǎn)：儀器昂貴復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng)，不能直接區(qū)分b酸和l酸，而且吸附熱的來源比較復(fù)雜。紅外光譜法：固體酸表面酸性部位一般是其作為催化劑等的活性部位，利用紅外光譜可以研究固體表面的酸性，可判斷出表面酸性部位是l酸還是b酸。l酸位特征吸收峰為1450cm-1 ，b酸位特征吸收峰為1540cm-1 。21. 什么是分子篩？寫出分子篩的化學(xué)組成通式。分子篩是結(jié)晶型的硅鋁酸鹽，具有均勻的孔隙結(jié)構(gòu)。分子篩中含有大量的結(jié)晶水，加熱時(shí)可汽化除去，故又稱沸石。自然界存在的常稱沸石，人工合成的稱為分子篩。它們

17、的化學(xué)組成可表示為mx/n(alo2)x(sio2)y zh2o22. 分子篩作為擇性催化劑，其擇性催化有哪幾種形式？反應(yīng)物擇形催化 （ 當(dāng)反應(yīng)混合物中某些能反應(yīng)的分子因太大而不能擴(kuò)散進(jìn)入催化劑孔腔內(nèi)，只有那些直徑小于內(nèi)孔徑的分子才能進(jìn)入內(nèi)孔，在催化活性部分進(jìn)行反應(yīng)。）產(chǎn)物的擇形催化（當(dāng)產(chǎn)物混合物中某些分子太大，難于從分子篩催化劑的內(nèi)孔窗口擴(kuò)散出來, 就形成了產(chǎn)物的擇形選擇性。） 過渡態(tài)限制的選擇性（有些反應(yīng)，其反應(yīng)物分子和產(chǎn)物分子都不受催化劑窗口孔徑擴(kuò)散的限制，只是由于需要內(nèi)孔或籠腔有較大的空間，才能形成相應(yīng)的過渡態(tài)，不然就受到限制使該反應(yīng)無法進(jìn)行；相反，有些反應(yīng)只需要較小空間的過渡態(tài)就不受

18、這種限制，這就構(gòu)成了限制過渡態(tài)的擇形催化。）分子交通控制的擇形催化（在具有兩種不同形狀和大小和孔道分子篩中，反應(yīng)物分子可以很容易地通過一種孔道進(jìn)入到催化劑的活性部位，進(jìn)行催化反應(yīng)，而產(chǎn)物分子則從另一孔道擴(kuò)散出去，盡可能地減少逆擴(kuò)散，從而增加反應(yīng)速率。這種分子交通控制的催化反應(yīng)，是一種特殊形式的擇形選擇性，稱分子交通控制擇形催化。）23. 何為b酸，何為l酸？b酸：能夠給出質(zhì)子的都是酸。b堿：能夠接受質(zhì)子的都是堿。l酸：能夠接受電子對(duì)的都是酸。l堿：能夠給出電子對(duì)的都是堿。24. 固體酸的酸強(qiáng)度、酸度及酸分布的定義是什么？固體酸的酸強(qiáng)度:對(duì)b酸表示固體酸給出質(zhì)子的能力;對(duì)l酸表示固體酸得到電 子

19、對(duì)的能力。 固體酸的酸度:指固體酸的單位表面積的含酸量或單位質(zhì)量所含酸量 固體酸的酸分布:固體酸表面的酸中心類型不同，酸中心的強(qiáng)度不同，不同酸強(qiáng) 度下的酸中心數(shù)目也不同，這種不同的分布稱為酸分布。25. 給你一種固體酸，你將采用哪些表征方法來說明這種固體酸的酸性質(zhì)？固體酸的性質(zhì)包括三層涵義:酸中心性質(zhì)，即b酸或l酸，酸中心的強(qiáng)度和酸中 心的數(shù)量(酸量)，酸濃度的測(cè)定可用非水溶液正丁胺滴定法確定，結(jié)合不同 hammett指示劑可以測(cè)定不同酸中心強(qiáng)度的酸濃度，及酸強(qiáng)度分布;通過紅外光 譜法測(cè)定吸附吡啶的酸的振動(dòng)頻率，可以確定b酸中心或l酸中心，在紅外光譜 上1540 cm -1 峰是吡啶在b酸中心

20、的特征峰，1450 cm -1 是吡啶在l酸中心的特征鋒。 26. 田部浩三判斷規(guī)則的兩個(gè)基本假定及兩個(gè)規(guī)定是什么？運(yùn)用田部浩三規(guī)則來判斷復(fù)合氧化物tio2-sio2混合物的酸性產(chǎn)生？27. 固體酸催化作用特點(diǎn)？1、酸的類型與催化作用的關(guān)系:有的反應(yīng)需要b酸催化，有的反應(yīng)需要l酸催化， 有的反應(yīng)可同時(shí)被b酸和l酸催化，有的反應(yīng)要求l酸和b酸在催化劑表面鄰近處 共存時(shí)才進(jìn)行。 2、酸強(qiáng)度與催化作用的關(guān)系:每一類反應(yīng)對(duì)酸強(qiáng)度的要求一般是不同的，反應(yīng) 物只有在強(qiáng)度足夠的酸的催化下才能進(jìn)行反應(yīng)。 3、酸量與催化作用的關(guān)系;一般而言，在合適的酸類型與酸強(qiáng)度的情況下，催化 作用的活性隨酸量的增加而增加。但

21、是催化劑的酸量和活性間不一定成直線關(guān) 系。 28. 什么是巴蘭金多位理論？在多相催化反應(yīng)中，反應(yīng)物分子中將斷裂的鍵同催化劑活性中心應(yīng)存在一定的幾何對(duì)應(yīng)關(guān)系和能量對(duì)應(yīng)關(guān)系。29. 什么是金屬晶體的費(fèi)米能級(jí)？電子占用的最高能級(jí)稱為費(fèi)米(fermi)能級(jí)(金屬的費(fèi)米能級(jí))30. 什么是d帶空穴？d能帶中未填充電子的能級(jí)，d帶空穴數(shù)可以由測(cè)定磁化率得到。31. ni催化苯加氫制環(huán)己烷，催化活性很高，若用ni-cu合金作催化劑，催化活性明顯下降，請(qǐng)解釋？h2在金屬催化劑上化學(xué)吸附是與金屬的d帶空穴相互作用，如果金屬的d帶空穴不存在，就不能進(jìn)行h2的化學(xué)吸附，也就不能進(jìn)行加氫反應(yīng)，而只要有d帶空穴存在，就

22、可進(jìn)行催化反應(yīng)。ni的d帶空穴數(shù)為0.6，所以ni催化苯加氫制環(huán)己烷其催 化活性很高;而cu的d帶空穴為零，與ni形成合金是d電子從cu流向ni，使得ni 的d帶空穴數(shù)減少，造成加氫活性下降。32. 什么是d特征百分?jǐn)?shù)？雜化軌道中d原子軌道所占的百分?jǐn)?shù)稱為d特性百分?jǐn)?shù)，用符號(hào)d%表示。33. 什么是雙功能催化劑？在催化過程中包含了兩種不同反應(yīng)機(jī)理，催化劑具有不同類型的活性中心，在反 應(yīng)時(shí)需要在各自獨(dú)立的活性中心上進(jìn)行才能完成。 34. 半導(dǎo)體主要分為哪幾類？各自的定義。半導(dǎo)體主要有本征半導(dǎo)體，n型半導(dǎo)體，p型半導(dǎo)體。 本征半導(dǎo)體:不含雜質(zhì)，具有理想的完整的晶體結(jié)構(gòu)，具有電子和空穴兩種載流 體的

23、半導(dǎo)體。 n型半導(dǎo)體:含有能供給電子的雜質(zhì)，此電子輸入空帶成為自由電子，空帶變成 導(dǎo)帶。 p性半導(dǎo)體:含有易于接受電子的雜質(zhì)，半導(dǎo)體滿帶中的電子輸入雜質(zhì)中而產(chǎn)生空穴。35. 試解釋p型半導(dǎo)體催化劑利于氧化反應(yīng)，n型半導(dǎo)體催化劑利于加氫反應(yīng)。氧具有很大的電負(fù)性，是接受電子的氣體。在n 型半導(dǎo)體上吸附是，奪取導(dǎo)帶 中的自由電子，因此隨著吸附的進(jìn)行，導(dǎo)帶中的電子數(shù)逐漸減少，是n 型半導(dǎo)體 的電導(dǎo)率隨氧的吸附量增加而下降。相反如氧在p 型半導(dǎo)體上進(jìn)行化學(xué)吸附，氧 氣表面受主的作用，相當(dāng)與增加了受主雜質(zhì)，它能接受滿帶躍遷來的電子，使?jié)M 帶中的空穴數(shù)增加，因而隨著氧壓力增加，其電導(dǎo)率上升。由于滿帶中有大量

24、電 子，因此吸附可一直進(jìn)行，表面吸附氧濃度較高。所以從催化的角度看，p 型半 導(dǎo)體有利于氧的吸附，是較為活潑的氧化催化劑。 氫的電負(fù)性很小，以給電子為主。這種吸附是吸附質(zhì)將電子給予氧化物，以 正離子的形式吸附在表面，在表面形成正電荷層，起表面施主的作用。h2的化 學(xué)吸附是n型半導(dǎo)體的電導(dǎo)率增加，因而吸附量也較多。在p型半導(dǎo)體上吸附時(shí)， 減少了空穴，降低了電導(dǎo)率。所以在n型半導(dǎo)體上吸附比在p型半導(dǎo)體上容易。因 此n型半導(dǎo)體作加氫催化劑好一些。 36. 在n型和p型半導(dǎo)體催化劑中各加入施主雜質(zhì)后，它們的導(dǎo)電率和逸出功各有何變化？n型半導(dǎo)體催化劑加入施主雜質(zhì)后，它的導(dǎo)電率提高，逸出功降低。因?yàn)閚型半

25、 導(dǎo)體靠自由電子導(dǎo)電，加入施主雜質(zhì)會(huì)使導(dǎo)帶自由電子增加，所以導(dǎo)電率提高， ef提高逸出功降低;而p型半導(dǎo)體催化劑中加入施主雜質(zhì)后，它的導(dǎo)電率降低， 逸出功也降低。因?yàn)閜型半導(dǎo)體靠自由空穴導(dǎo)電，加入施主雜質(zhì)會(huì)使自由空穴減 少，顧導(dǎo)電率降低，逸出功降低原因同上。37. 烴類催化選擇性氧化，在工業(yè)上一般以氧氣或空氣為氧化劑，催化劑多為變價(jià)過渡金屬?gòu)?fù)合氧化物。為什么？1) 就反應(yīng)機(jī)理而言，大多數(shù)符合氧化-還原機(jī)理。它包括兩個(gè)主要過程， 指出這兩個(gè)過程。 2) 在催化氧化過程中，氧化物表面吸附的氧分子接受固體中的電子形成 多種形式的氧物種，不同形式的氧物種在選擇性氧化過程中作用不 同，常有親電氧化與親核

26、氧化兩種。請(qǐng)寫出丙烯在不同氧物種作用下 的可能產(chǎn)物。 38. 如何確定半導(dǎo)體氧化物為n型或p型？n 型氧化物的電導(dǎo)由導(dǎo)帶中的電子數(shù)決定，而p 型氧化物的電導(dǎo)由價(jià)帶中的空穴 數(shù)決定?；谶@個(gè)原理，可以用下述方法確定非計(jì)量氧化物是n 型還是p 型。將 氧化物臵于一定壓力的氧氣氣氛中，并測(cè)量氧化物的電導(dǎo)隨氧氣壓力的變化，如 果電導(dǎo)隨氧氣壓力增加而增加，則此氧化物為p 型，相反則為n 型。39. 什么是絡(luò)合催化？絡(luò)合催化是指催化劑在反應(yīng)過程中對(duì)反應(yīng)物起絡(luò)合作用，并且使之在配位空間 進(jìn)行催化的過程。40. 為什么起配位絡(luò)合催化作用的催化劑主要是過渡金屬絡(luò)合物呢？41. 畫出用rhcl(pph3)3作為催

27、化劑催化丙烯氫化反應(yīng)的催化循環(huán)圖。42.什么叫酶？酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化功能的生物分子。43.酶催化有什么特點(diǎn)？(1)酶催化效率極高，是非酶催化的1061019倍。(2)酶催化具有高度的專一 性:絕對(duì)專一性和相對(duì)專一性。一種酶只能催化一種底物進(jìn)行一種反應(yīng)，稱為絕 對(duì)專一性;一種酶能夠催化一類結(jié)構(gòu)相似的底物進(jìn)行某種相同類型的反應(yīng)，稱為 相對(duì)專一性。(3)酶催化的條件較溫和，可在常溫常壓和酸堿度(ph值為58， 一般在7左右下進(jìn)行，可以減少不必要的副反應(yīng)。44.沉淀法制備催化劑的基本原理和一般步驟是什么？沉淀法的基本原理是在含金屬鹽類的水溶液中，加進(jìn)沉淀劑，以便生成水合氧化物、碳酸鹽的結(jié)晶或

28、凝膠。將生成的沉淀物分離、洗滌、干燥、焙燒、成型后，即得催化劑。45.如何選擇沉淀劑？盡可能使用易分解并含易揮發(fā)成分的沉淀劑。常用的有nh3、nh3·h2o、co2、co(nh2)2、(nh4)2co3 形成的沉淀物必須便于過濾和洗滌。鹽類沉淀劑原則上可以形成晶形沉淀，而堿類沉淀劑都會(huì)生成非晶形沉淀； 沉淀劑的溶解度要大一些； 形成的沉淀的溶解度要小，沉淀較完全； 沉淀劑不應(yīng)造成環(huán)境污染。46.晶形沉淀的形成條件是什么？開始沉淀時(shí)，沉淀劑在不斷攪拌下均勻而緩慢的加入，以免發(fā)生局部過濃同時(shí)也能維持一定的過飽和度。沉淀應(yīng)在適當(dāng)稀的熱溶液中進(jìn)行。沉淀完畢待老化、冷卻后過濾洗滌；沉淀應(yīng)放置老

29、化。沉淀在其形成之后發(fā)生的一切不可逆變化稱之為老化。這些變化主要是結(jié)構(gòu)變化和組成變化。老化過程中，細(xì)小晶體會(huì)溶解并沉積在粗晶體上，從而可以得到顆粒大小較為均勻的粗晶體，同時(shí)也導(dǎo)致孔隙結(jié)構(gòu)和表面積的變化。還可以去除雜質(zhì)。此外剛形成的沉淀不一定具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，還應(yīng)放置一段時(shí)間。47.焙燒在催化劑制備過程中的作用是什么？通過熱分解除去水和揮發(fā)性物質(zhì)，使催化劑轉(zhuǎn)換成所需的化學(xué)成分和化學(xué)形態(tài)； 借助固態(tài)反應(yīng)、互溶和再結(jié)晶獲得一定的晶型、孔徑和比表面積等；使微晶燒結(jié)，提高機(jī)械強(qiáng)度，獲得較大孔隙率。48. 催化劑制備中常用的幾種方法，并指出在什么情況下要用多次浸漬法制備催化劑。催化劑常用制備方法有:沉淀法、浸漬法、混合法、離子交換法及熔融法。 采用多次浸漬法有兩種情況:第一，浸漬化合物的溶解度小，一次浸漬不能得到 足夠大的吸附量，需要重復(fù)浸漬多次;第二，多組分溶液浸漬時(shí)