催化劑與催化作用

1、推薦閱讀的參考書n工業(yè)催化 （第二版）n黃仲濤 耿建銘 編著 化學(xué)工業(yè)出版社 2006年n催化作用基礎(chǔ)（第三版）n甑開吉等編 著 科學(xué)出版社 2005年n固體催化劑研究方法（上、下冊(cè)）n辛勤 主編 科學(xué)出版社2004年nJournal of CatalysisnApplied Catalysis A: GeneralnApplied Catalysis B: EnvironmentalnCatalysis TodaynCatalysis Communications nJournal of Molecular Catalysis A:Chemical nJournal of Molecular

2、 Catalysis B:Enzymatic nChinese Journal of Catalysis 推薦閱讀的催化專業(yè)期刊 (1)http:/nCatalysis LettersnReaction Kinetics, Mechanisms and CatalysisnTopics in Catalysis推薦閱讀的催化專業(yè)期刊 (2)http:/催化學(xué)報(bào)催化學(xué)報(bào) http:/ Catalysis 緒 論工業(yè)催化在現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)中的作用n催化技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)重要的技術(shù)之一，現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的許多過程，都或多或少地與催化劑使用有關(guān)， 90以上的化工產(chǎn)品，是借助催化

3、劑生產(chǎn)出來的。n無機(jī)化工領(lǐng)域的合成氨、硝酸、硫酸的生產(chǎn)；n有機(jī)化工原料中的甲醇、醋酸等的生產(chǎn)；n石油加工領(lǐng)域的催化裂化、催化重整等；n煤化工中的催化液化、氣化、煤基合成油、煤制烯烴等；n高分子化工中的聚合物材料的生產(chǎn)；n藥物、精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)的大多數(shù)過程；n環(huán)境保護(hù)催化過程。n改進(jìn)現(xiàn)有催化劑體系，革新已有反應(yīng)工藝路線，促進(jìn)新工藝過程開發(fā)，提高目標(biāo)產(chǎn)品的收率和選擇性，改善產(chǎn)品質(zhì)量n通過新型催化劑的開發(fā)，更新化工生產(chǎn)原料路線，采用更廉價(jià)的起始原料，增加產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力n為環(huán)境友好的化學(xué)工藝和化工新產(chǎn)品開發(fā)而研制催化劑新催化劑的發(fā)明是新工藝技術(shù)的源泉新催化劑的發(fā)明是新工藝技術(shù)的源泉依賴催化技術(shù)開發(fā)新工藝過

4、程依賴催化技術(shù)開發(fā)新工藝過程n改進(jìn)現(xiàn)有催改進(jìn)現(xiàn)有催化劑體系，化劑體系，革新已有反革新已有反應(yīng)工藝路線，應(yīng)工藝路線，促進(jìn)新工藝促進(jìn)新工藝過程開發(fā)過程開發(fā)更新原料路線例子更新原料路線例子CH2CH3OxidationCatalystCl2OCH3CatalystH2OClClCH3CatalystH2OOHOHCH3n通過新型催化劑的開發(fā)，更新化工生產(chǎn)原料路線，采用更廉價(jià)的起始原料，增加產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力。HOOHOHAcid site-H2OMetal site+H2HOOOHOH課程主要內(nèi)容n第一部分：催化作用的基本原理n第一章、催化作用與催化劑n第二章、吸附作用與多相催化n第二部分：幾類重要催化劑

5、及其催化作用n第三章、酸堿催化劑及其催化作用n第四章、分子篩催化劑及其催化作用n第五章、金屬催化劑及其催化作用n第六章 半導(dǎo)體催化劑的催化作用及光催化原理n第七章 生物催化簡(jiǎn)介（自學(xué)）n第三部分：催化劑的制備及其活性評(píng)價(jià)n第八章、工業(yè)催化劑的制備及活性評(píng)價(jià)（自學(xué)）第一章 催化劑與催化作用n本章主要內(nèi)容n催化劑的基本概念和催化作用的基本特征n催化劑的組成與功能n工業(yè)催化劑的基本要求提高反應(yīng)速度的方法n工業(yè)上的一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，要能以一定的速度進(jìn)行，即在單位時(shí)間內(nèi)能夠獲得足夠數(shù)量的產(chǎn)品。n提高反應(yīng)速度的手段：n加熱的方法n光化學(xué)方法n電化學(xué)方法n催化方法催化方法n既能提高反應(yīng)速度，又能控制反應(yīng)方向什么

6、是催化劑?n催化劑是一種物質(zhì)，它能夠加速反應(yīng)的速率而不改變?cè)摲磻?yīng)的標(biāo)準(zhǔn)Gibbs自由焓變化。n催化劑將反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物，在循環(huán)的最終步驟催化劑再回到其原始狀態(tài),加速化學(xué)反應(yīng)，在過程中自身不被消耗掉。n可用來作為催化劑的物質(zhì)：n無機(jī)物n單質(zhì)（單質(zhì)（如：金屬）、化合物化合物(如：金屬氧化物、硫化物、有機(jī)金屬絡(luò)合物等）、n酶或細(xì)胞酶或細(xì)胞等。n有機(jī)物或微生物n酶或細(xì)胞酶或細(xì)胞等?；钚灾行呐c轉(zhuǎn)換頻率n催化劑并非所有的部分都參與反應(yīng)物到產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化，因此那些參與的部分被稱為活性中心。大多數(shù)工業(yè)催化劑使用的形式是多孔小球，每一個(gè)小球一般包含1018個(gè)催化活性中心。n催化劑在更換前每個(gè)催化活性中心上完成的催化

7、循環(huán)超過109次。n轉(zhuǎn)換頻率(TOF)是指每個(gè)催化活性中心上單位時(shí)間內(nèi)有多少分子被轉(zhuǎn)化 。思考題（1）n多相催化中轉(zhuǎn)換頻率多相催化中轉(zhuǎn)換頻率 (TOF)n要求：要求：閱讀參考文獻(xiàn)，重點(diǎn)是2000年以后發(fā)表的文獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)：Turnover Rates in Heterogeneous CatalysisM. BoudartChem. Rev.,1995,95,661-666 催化劑是如何加速反應(yīng)速率的？無催化劑時(shí)合成氨的活化能無催化劑時(shí)合成氨的活化能n對(duì)于N2+3H2=2NH3反應(yīng)，無催化劑存在時(shí)，在500oC、常壓條件下，反應(yīng)活化能高，334 kJ/mol 。此條件下，反應(yīng)速度極慢，察覺不到

8、氨的生成。催化劑存在下合成氨的反應(yīng)途徑與活化能n有催化劑存在下，在催化劑表面發(fā)生了一系列表面作用過程，最后生成了氨分子。催化反應(yīng)的速率控制步驟是氮解離步驟，該步的活化能70 kJ/mol 。n催化劑為反應(yīng)物分子提供了一條較易進(jìn)行的反應(yīng)途徑。不同催化劑的催化反應(yīng)活化能可能不同。N2+3H2=2NH3催化反應(yīng)途徑催化作用的四個(gè)基本特征催化作用的特征（1）n催化劑只能加速熱力學(xué)上可以進(jìn)行的反應(yīng)（ G 0） 。 （G是產(chǎn)物與反應(yīng)物的自由焓之差）n為一個(gè)（特別是新的）化學(xué)反應(yīng)開發(fā)催化劑時(shí)，首先要對(duì)該反應(yīng)體系進(jìn)行熱力學(xué)分析，看看在給定的條件下是否屬于熱力學(xué)上可行的反應(yīng)。催化作用的特征（2）n催化劑只能加速

9、反應(yīng)趨于平衡，不能改變平衡的位置（平衡常數(shù)）。n化學(xué)平衡是由熱力學(xué)決定的 G0-RT1nKP ， 其中KP為反應(yīng)的平衡常數(shù)，G0是產(chǎn)物與反應(yīng)物的標(biāo)準(zhǔn)自由焓之差，是狀態(tài)函數(shù)，只決定于過程的始終態(tài)，而與過程無關(guān)，催化劑的存在不影響G0值，它只能加速達(dá)到平衡所需的時(shí)間，而不能移動(dòng)平衡點(diǎn)。不能改變平衡的位置的例子乙苯脫氫制苯乙烯催化劑不能改變平衡位置-實(shí)例 乙苯脫氫制苯乙烯，在600常壓、乙苯與水蒸汽摩爾比為1：9反應(yīng)條件下，按平衡常數(shù)計(jì)算，達(dá)到平衡后苯乙烯的最大產(chǎn)率為72.3，這是平衡產(chǎn)率，是熱力學(xué)所預(yù)示的反應(yīng)限度。 為了盡可能實(shí)現(xiàn)此產(chǎn)率，可選擇良好催化劑以使反應(yīng)加速。但在上述反應(yīng)條件下，要試圖用催

10、化劑使苯乙烯產(chǎn)率超過72.3是不可能的。不能改變平衡的位置的另一實(shí)例烷烴異構(gòu)化不同異構(gòu)體的辛烷值不相同62 RON93 RON31 RON74 RON104 RON75 RON94 RON正戊烷異戊烷正己烷2-甲基戊烷3-甲基戊烷2，2-二甲基丁烷2，3-二甲基丁烷C5、 C6正、異構(gòu)體熱力學(xué)平衡組成 催化劑也同時(shí)加速逆反應(yīng)速率n根據(jù)Kp=K正/K逆，既然不能改變平衡常數(shù)，它必然以相同的比例加速正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)。這個(gè)推論具有重要意義。n對(duì)于可逆反應(yīng)，能催化正方向反應(yīng)的催化劑，就應(yīng)該能催化逆方向的反應(yīng)。例如，脫氫反應(yīng)的催化劑同時(shí)也是加氫反應(yīng)的催化劑，水合反應(yīng)的催化劑同時(shí)也是脫水反應(yīng)的催化劑。

11、這條規(guī)則對(duì)選擇催化劑很有用。催化作用的特征（3）-催化劑對(duì)反應(yīng)具有選擇性n催化劑對(duì)反應(yīng)具有選擇性n根據(jù)熱力學(xué)計(jì)算，某一反應(yīng)可能生成不只一種產(chǎn)物時(shí)，應(yīng)用催化劑可加速某一目的產(chǎn)物的反應(yīng)，即稱為催化劑對(duì)該反應(yīng)的選擇性。n工業(yè)上利用催化劑具有選擇性，使原料轉(zhuǎn)化為所需要的產(chǎn)品。n例如，以合成氣(COH2)為原料，使用不同的催化劑則沿不同的途徑進(jìn)行反應(yīng)。催化作用改變反應(yīng)途徑和目標(biāo)產(chǎn)物實(shí)例催化作用改變反應(yīng)途徑和目標(biāo)產(chǎn)物實(shí)例合成氣選擇性催化轉(zhuǎn)化利用CO+H2Syngas合成氣乙醇甲醇甲烷二甲醚合成汽油Pt/Rh/SiO2Cu-Zn-ONiCu, ZnCo, Ni, Fe催化作用的特征（4）-催化劑的壽命n催化

12、劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速度，其自身不進(jìn)入反應(yīng)的產(chǎn)物，在理想的情況下不為反應(yīng)所改變。n催化劑在參與反應(yīng)過程中，先與反應(yīng)物生成某種不穩(wěn)定的活性中間絡(luò)合物，再繼續(xù)反應(yīng)生成產(chǎn)物，催化劑恢復(fù)到原來的狀態(tài)。催化劑不斷循環(huán)起作用。一定量的催化劑可以使大量的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為大量的產(chǎn)物。n實(shí)際反應(yīng)過程中，催化劑并不能無限期地使用，在長(zhǎng)期的反應(yīng)條件下和化學(xué)作用下，會(huì)發(fā)生不可逆物理和化學(xué)變化，如晶相變化、晶粒分散度的變化、組分的流失等，導(dǎo)致催化劑的失活。催化劑幾個(gè)重要的性能指標(biāo)n根據(jù)催化作用、催化劑定義和特性分析知道催化劑有三個(gè)重要指標(biāo)：活性、選擇性和穩(wěn)定性。n工業(yè)生產(chǎn)更多強(qiáng)調(diào)原料和能源的充分利用。n改進(jìn)型的研究，一般是注

13、重選擇性，其次是穩(wěn)定性，最后才是活性。n新催化劑及工藝的研究，則先注重高活性、高選擇性，最后才是穩(wěn)定性。催化劑的組成與功能n催化劑的組成n活性組分n助催化劑n載體活性組分n活性組分是催化劑的主要成分，是起催化作用的根本性物質(zhì)。例如，合成氨催化劑Fe-K2O-Al2O3/C 中，如果沒有Fe，催化劑就一點(diǎn)也活性沒有，F(xiàn)e是合成氨催化劑的活性組分；但無論有無K2O、Al2O3 ， Fe總是有催化作用，只是活性較低，壽命較短。n活性組分可由1種或多種物質(zhì)組成。有的活性組分是由2種或2種以上的物質(zhì)共同組成。如MoO3-Al2O3, WO3-ZrO2等。n活性組分可以是金屬（ Fe、Pt 、Pd等)、過

14、渡金屬氧（硫）化物（MoO3, WO3-ZrO2、MoS2等）、非過渡金屬氧化物(SiO2-Al2O3、分子篩等）。n有關(guān)各類活性組分的催化作用在以后章節(jié)分別介紹。助催化劑n助催化劑是加到催化劑中的少量物質(zhì)（510%) ，是催化劑的輔助成分，本身沒有催化活性或活性很小。n可以調(diào)變催化劑的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、價(jià)態(tài)、酸堿性、分散度等n具有提高主催化劑的活性、選擇性，穩(wěn)定性和壽命。n助催化劑的含量效應(yīng)常比載體的含量效應(yīng)敏感得多。助催化劑調(diào)變催化劑的結(jié)構(gòu)的例子WO3-ZrO2助催化劑改變催化劑活性的例子助催化劑的種類n結(jié)構(gòu)型助催化劑n電子型助催化劑結(jié)構(gòu)型助催化劑n結(jié)構(gòu)型助催化劑的作用主要是提高活性組分的分

15、散性和熱穩(wěn)定性。通過加入這種助催化劑，使活性組分的細(xì)小晶粒間隔開來，不易燒結(jié)；也可以與活性組分形成固熔體而達(dá)到熱穩(wěn)定，提高活性。n可起結(jié)構(gòu)穩(wěn)定作用的助催化劑，多為熔點(diǎn)較高、難還原的金屬氧化物。n如合成氨用的Fe催化劑，通過加入少量的Al2O3結(jié)構(gòu)型助催化劑，使Fe的催化活性、和壽命大大延長(zhǎng)。原因是Al2O3與活性Fe形成了固熔體，有效穩(wěn)定了Fe原子晶格的最具活性的晶面。電子型助催化劑n電子型助催化劑：作用是調(diào)變催化劑主要活性組分的電子結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)或晶形結(jié)構(gòu)，從而提高催化劑的活性和選擇性。研究表明，金屬的催化活性與其表面電子的授受能力有關(guān)。具有空成鍵軌道的金屬，對(duì)電子有強(qiáng)的吸引力，而吸附能力的

16、強(qiáng)弱和催化活性緊密相連的。n如氨合成用的鐵催化劑中，F(xiàn)e有空的d軌道，可以接受電子，在Fe-Al2O3中加入K2O后， K2O把電子傳給Fe，使Fe原子的電子密度增加，提高其活性，所以K2O 是電子型的助催化劑。n電子型助催化劑能使催化反應(yīng)活化能降低。載體n載體是催化劑活性組分的支撐體。將活性組分、助催化劑負(fù)載于載體上所制得的催化劑，稱為負(fù)載型催化劑。n載體有天然的和人工合成的，分為兩大類：低比表面載體和高比表面載體。n載體關(guān)系到催化劑的活性、選擇性、熱穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度，也關(guān)系到催化過程的傳質(zhì)特性。載體的功能載體的功能（1）n載體提供有效表面，維持活性組分的高度分散nPt 110 nm之間分散

17、度迅速降低；n無載體的 0.55 nm Pt粒子 在400500oC溫度下，會(huì)迅速燒結(jié)， 400oC下，1小時(shí) 50 nm ，6個(gè)月變成200 nm 。n若在載體上，燒結(jié)和聚集大大降低。通常，當(dāng)T/Tm在0.240.4時(shí)，表面晶格發(fā)生遷移；當(dāng)T/Tm在0.40.6時(shí)，體內(nèi)晶格擴(kuò)散；當(dāng)T/Tm在0.6以上時(shí)，晶粒黏結(jié)長(zhǎng)大。金屬晶體在溫度0.3Tm以下（Tm為熔點(diǎn)），表面原子具有足夠的能量克服表面晶格間力，擴(kuò)散聚積。(Tm Pt:1764 oC, Cu:1083 oC, Au:1064 oC)載體的功能（2）n增強(qiáng)催化劑的機(jī)械強(qiáng)度n工業(yè)催化劑對(duì)機(jī)械強(qiáng)度有一定要求，機(jī)械強(qiáng)度通常是通過載體的選擇和設(shè)計(jì)

18、來實(shí)現(xiàn)的。n催化劑機(jī)械強(qiáng)度：抗磨損、抗沖擊、抗壓和適應(yīng)溫變、相變的能力。載體的功能（3）n改善催化劑的熱傳導(dǎo)性能n為了適應(yīng)工業(yè)上強(qiáng)放（吸）熱反應(yīng)的需要，載體應(yīng)具有較大的熱容和良好的導(dǎo)熱性，n使反應(yīng)熱能迅速傳遞出（進(jìn)）去，避免局部過熱而引起催化劑的燒結(jié)失活和設(shè)備損壞；n避免高溫下的副反應(yīng)，從而提高催化劑的選擇性。載體的功能（4）n減少催化劑活性組分的含量n對(duì)于使用貴金屬(Pt, Rh, Pd等）作為活性組分的催化劑，采用載體將活性組分高度分散，減少用量具有重要意義。負(fù)載的金屬量可以很低（0.050.3%)。載體的功能（5）n載體提供附加的活性中心n在一般情況下載體是無催化活性的，以避免導(dǎo)致不必要

19、的副反應(yīng)。n但像-Al2O3這類載體表面存在酸性活性中心，Pt/ -Al2O3 催化劑，載體的這種附加的酸性活性中心，可以使正構(gòu)烷烴的異構(gòu)化反應(yīng)朝有利的方向進(jìn)行。載體的功能（6）n與活性組分之間的溢流現(xiàn)象和載體與金屬之間的強(qiáng)相互作用。溢流現(xiàn)象n溢流現(xiàn)象：一定條件下，在一種固體表面吸附并活化，形成的活性物種（離子或自由基等），不經(jīng)脫附，向同樣條件下不能直接形成該活性物種的另一種固相表面上的遷移。 氫溢流的催化應(yīng)用-舉例溢流發(fā)生需要的條件n1、溢流發(fā)生源：Pt 、Pd 、Ru 、Rh 和Cu等金屬原子；n2、接受活性物種的受體：氧化物、分子篩和活性炭等載體。思考題（2）n多相催化中溢流現(xiàn)象多相催化

20、中溢流現(xiàn)象n要求：要求：包含溢流原理、溢流效應(yīng)對(duì)吸附-脫附行為的影響、溢流效應(yīng)對(duì)催化反應(yīng)的影響；引用原始參考文獻(xiàn)，重點(diǎn)是2000年以后發(fā)表的文獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)：Spillover in Heterogeneous CatalysisW. Curtis Conner, and John L FalconerChem. Rev.,1995,95,759-788 載體與金屬之間的強(qiáng)相互作用 Rh、Ru、Pd、Ir和Pt等金屬TiO2上時(shí)，還原溫度對(duì)金屬的H2和CO化學(xué)吸附能力及催化反應(yīng)能力的規(guī)律研究表明：低溫(200)氫還原的催化劑，吸附H2及CO的能力較高溫(500)還原的催化劑高。即在高溫下還原，降

21、低了金屬的化學(xué)吸附和改變了催化反應(yīng)能力。降低了化學(xué)吸附能力，改變了催化反應(yīng)能力。思考題（3）n載體與金屬之間的強(qiáng)相互作用n要求：要求：閱讀參考文獻(xiàn)，重點(diǎn)是2000年以后發(fā)表的文獻(xiàn)。原理、強(qiáng)相互作用對(duì)吸附的影響、對(duì)催化反應(yīng)的影響；引用原始參考文獻(xiàn)，重點(diǎn)是2000年以后發(fā)表的文獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)：Tauster et al., J. Am. Chem. Soc. 100 (1978) 170工業(yè)催化劑的基本要求良好的工業(yè)催化劑，應(yīng)該具有三方面的基本要求：活性、選擇性和穩(wěn)定性。工業(yè)催化劑的活性n催化劑的活性是指催化劑影響反應(yīng)速率程度的一個(gè)數(shù)值。n催化劑的固有活性又稱催化劑的本征活性，是指在消除傳質(zhì)過程和毒

22、物影響的條件下測(cè)定的催化活性。n活性的幾種表示方法n轉(zhuǎn)化率n時(shí)空產(chǎn)率n轉(zhuǎn)換頻率n反應(yīng)速率 n比活性催化劑活性的轉(zhuǎn)化率表示法n對(duì)于A+ B C+D反應(yīng)，給定溫度下完成原料的轉(zhuǎn)化率來表示：XA=（已轉(zhuǎn)化的指定反應(yīng)物的量 /指定反應(yīng)物進(jìn)料的量）100%n原料的轉(zhuǎn)化率的百分?jǐn)?shù)越大，活性越高；n注意：用轉(zhuǎn)化率來表示催化劑的活性或用于催化劑活性比較時(shí)，要求反應(yīng)溫度、壓力、原料氣濃度和停留時(shí)間都必須相同；還必須給出反應(yīng)所進(jìn)行的時(shí)間。用轉(zhuǎn)化率表示催化劑活性的例子規(guī)定轉(zhuǎn)化率所需的溫度表示活性 n用完成給定的轉(zhuǎn)化率（比如XA=80%）所需要的溫度來表示，溫度越低活性越高。n壓力、原料氣濃度、空速和停留時(shí)間等條件都

23、必須相同指定轉(zhuǎn)化率所需的溫度表示活性的例子n4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O ，catalysts : 1Fe/HBEA (X(NOx) , X(NH3) ) V2O5/WO3/TiO2 (X(NOx), X(NH3) , S(N2O) nConditions: m = 200 mg, c(NO) = 500 ppm, c(NH3) = 500 ppm, c(O2) = 5 vol.%, N2 balance, S.V. = 50,000/h. 規(guī)定轉(zhuǎn)化率所需的空速表示活性n用完成給定的轉(zhuǎn)化率（如XA=80%）所需要的空速表示，空速越高活性越高。n反應(yīng)溫度、壓力、原料氣濃度

24、都必須相同。單程轉(zhuǎn)化率n有些反應(yīng)因受熱力學(xué)平衡限制，平衡轉(zhuǎn)化率不高，為了充分利用原料，需將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離，然后補(bǔ)充新鮮原料再循環(huán)使用。n對(duì)一次通過催化劑的轉(zhuǎn)化率稱為單程轉(zhuǎn)化率。轉(zhuǎn)換頻率表示法n定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)每個(gè)活性中心轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物分子數(shù)。(or 單位時(shí)間內(nèi)每個(gè)活性中心完成的催化循環(huán)次數(shù)）TOFn活性中心-固體催化劑，其表面化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)不同。n活性中心的測(cè)定：n金屬催化劑-利用選擇性化學(xué)吸附n酸性催化劑-用吸附堿性分子Ref: M Boudart: Turnover rates in heterogeneous catalysis, Chem. Rev. 1995,95,661666反

25、應(yīng)速率表示法n在催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究中，活性多用反應(yīng)速率來表達(dá)。n反應(yīng)速率表示反應(yīng)快慢，一般有三種表示方法。n以催化劑重量為基淮n以催化劑表面積為基準(zhǔn)n以催化劑體積為基準(zhǔn)反應(yīng)速率表示方法nAB反應(yīng)，以V、S和W分別代表催化劑的體積、表面積和重量，則以不同形式表示的反應(yīng)速率r分別是： nrv=（1/V）(dNA/dt)=(1/V)(dNB/dt)molh-1cm-3nrs= (1/s)(dNA/dt) =(1/s)(dNB/dt) molh-1m-2 rw= (1/w)(dNA/dt) =(1/w)(dNB/dt) molh-1g-1用催化劑表面積為基準(zhǔn)反應(yīng)速率表示例用催化劑重量為基準(zhǔn)反應(yīng)速率表示例比活性n對(duì)于固體催化劑，與催化劑單位表面積相對(duì)應(yīng)的活性稱為比活性（）=k/S k-催化反應(yīng)速度常數(shù)； S-活性比表面積。n催化劑的比活性只取決于催化劑的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)，而與其表面大小無關(guān)。催化研究中常采用比活性來評(píng)選催化劑。 催化劑的選擇性n選擇性是指所消耗的原料中轉(zhuǎn)化成目的產(chǎn)物的分率。n工業(yè)催化劑，注重選擇性的要求