2022年催化總結(jié)精編版

1、 最新資料推薦 催化作用的實(shí)現(xiàn)1、改變反應(yīng)歷程，不參與最終產(chǎn)物；2、催化劑只能加速熱力學(xué)上認(rèn)為可能發(fā)生的反應(yīng)，對(duì)于熱力學(xué)計(jì)算表明不可能發(fā)生的反應(yīng)，使用任何化學(xué)催化劑是徒勞的。3、催化劑只能加速反應(yīng)趨向平衡，而不能改變化學(xué)平衡位置。4、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)具有選擇性。四部分：主催化劑，共催化劑，助催化劑（助劑），載體A：主催化劑（主活性組分）: 在催化劑中產(chǎn)生活性的組分。B：共催化劑：即和主催化劑同時(shí)起作用的組分。C：助催化劑：（助劑，促進(jìn)劑）本身無活性或活性較小，加入少量后，可大大 提高催化劑的活性、選擇性、壽命、穩(wěn)定性等性能的物質(zhì)。它又可以區(qū)分為：（1）結(jié)構(gòu)性助劑：改變活性組分的物理性能。（2）

2、調(diào)變性（電子性）助劑：改變活性組分的電子結(jié)構(gòu)（化學(xué)性能）來提高活 性組分的活性和選擇性等的物質(zhì)。K2O：使V2O5 能級(jí)發(fā)生變化， 改變了它的電子結(jié)構(gòu)性能， 提高了活性 調(diào)變性。（3）晶格缺陷型助劑： 使活性相原子排列無序化，從而使活性物質(zhì)微晶間形成 更多的晶格缺陷，產(chǎn)生了新的活性中心，使活性提高的物質(zhì)。（4）擴(kuò)散型助劑：加入硝酸鹽、碳酸鹽或有機(jī)物，使之在焙燒時(shí)分解而在催化劑中形成孔，提高體相內(nèi)活性組分的利用率的物質(zhì)。（2）（5）毒化型助劑： 消除 D：載體：擔(dān)載活性組分和助劑的物質(zhì)。載體和助劑區(qū)別：載體量大，活性作用緩和、不明顯；助劑量少，活性作用明顯。載體在催化劑中的作用：1) 支撐作用：

3、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）分散作用：提高活性組分利用率，減少活性組分的用量，降低成本。3）助催化作用： a）提供附加活性中心，如雙功能 Pt/Al2O3；b）和活性組分相 互作用，形成具有催化性能的新表面物種。4）穩(wěn)定化作用： a）增加催化劑活性組分的抗毒性能，延長壽命；b）提高催化 劑的熱穩(wěn)定性，如： Cu, Pd 200oC開始半溶 ,燒結(jié)失活 , 載在 Al2O3 或 SiO2 500oC下可長時(shí)間使用?；钚允俏镔|(zhì)的催化作用的能力， 是催化劑對(duì)反應(yīng)速度的影響程度，是判斷催化劑效能高低的標(biāo)準(zhǔn)。?轉(zhuǎn)化數(shù) (Turnover Number (TON

4、):催化劑使用至失活時(shí)單位催化活性中心所轉(zhuǎn)化 至目標(biāo)產(chǎn)物的反應(yīng)的次數(shù) (適用于酶催化和金屬有機(jī)催化） 。TON1 有工業(yè)應(yīng)用價(jià) 值。?轉(zhuǎn)化頻率 (Turnover Frequency (TOF)或轉(zhuǎn)化速率（ Turnover Rate (TOR): 單位時(shí)間每個(gè)催化活性中心（活性位，active site）上轉(zhuǎn)化至目標(biāo)產(chǎn)物的反應(yīng)的次數(shù)(應(yīng)用于多相催化）。1 最新資料推薦 單位時(shí)間每個(gè)催化活性中心 （活性位， active site）上原料轉(zhuǎn)化成目標(biāo)產(chǎn)物反應(yīng)的 次數(shù)。rt = N- 1?dn/dt s-1 N : 活性位的數(shù)目 ; n：反應(yīng)的次數(shù) TOF 、TOR的標(biāo)準(zhǔn)單位是： s-1 TOR

5、的也常用 molreactants?(molactive sites-1 ?-1)表示，此時(shí)的意義是：單位時(shí)間 每個(gè)催化活性中心上反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成目標(biāo)產(chǎn)物的量。1.5 催化劑的性質(zhì) 從使用角度的要求催化劑以下幾個(gè)方面的性質(zhì)：?活性（Activity ） ?選擇性 (Selectivity) 穩(wěn)定性 (Stability) 形狀與大小 ?機(jī)械強(qiáng)度催化劑的使用過程 : 成熟期（或誘導(dǎo)期）； 穩(wěn)定期；失活期（老化期） 。吸附現(xiàn)象：氣體（或液體）分子附著在固體表面，其表面濃度高于體相濃度。吸附氣體或液體的固體稱為吸附劑；被吸附的氣體或液體稱為吸附質(zhì)；吸附質(zhì)在表面吸附后的狀態(tài)稱為吸附態(tài)；吸附劑表面發(fā)生吸附的

6、位置叫吸附中心；吸附中心與吸附質(zhì)共同構(gòu)成表面吸附物種；當(dāng)固體表面上的氣體或液體濃度由于吸附而增加，稱為吸附過程；氣體或液體濃度在表面上減少的過程，則稱為脫附過程；當(dāng)吸附過程進(jìn)行的速率與脫附過程進(jìn)行的速率相等時(shí)，變，這樣的狀態(tài)稱為吸附平衡。表面上氣體的濃度維持不類型 I，吸附熱與覆蓋度無關(guān)，即吸附熱為常數(shù)。這是理想的吸附情況，實(shí)際遇到的較少。此類吸附稱為朗格繆爾(Langmuir)吸附。?類型 II ，微分吸附熱隨覆蓋度增加呈線性下降。此類吸附稱為焦姆金（Temkin）吸附。 類型III ，微分吸附熱隨覆蓋度增加呈對(duì)數(shù)下降。此類吸附稱為費(fèi)蘭德利希 (Frundlich) 吸附。催化劑活性與吸附強(qiáng)

7、度的關(guān)系：火山形原理化學(xué)吸附態(tài)表明吸附物種在固體表面進(jìn)行化學(xué)吸附時(shí)的化學(xué)狀態(tài)、電子結(jié)構(gòu)和幾何構(gòu)型?化學(xué)吸附態(tài)和表面反應(yīng)中間體的確定對(duì)揭示催化劑作用機(jī)理和催化反應(yīng)機(jī)理非常重要。主要有以下三種類型：2.2.5 化學(xué)吸附態(tài)活化吸附與非活化吸附解離吸附和締合吸附均勻吸附和非均勻吸附通常Q 0，吸附系數(shù)隨溫度升高而減小平衡吸附量隨溫度升高而減弱（1）表面能量分布均勻（ 2）吸附物種之間沒有相互作用力（ 3）每個(gè)吸附質(zhì)占據(jù)一個(gè)吸附位，單層吸附 動(dòng)力學(xué)表達(dá)式的局限性 假定分子是以統(tǒng)計(jì)的方式吸附在催化劑的均勻表面上； 假定反應(yīng)只是在被吸附分子之間進(jìn)行，而不包括可能發(fā)生的氣相分子與被吸附的分子之間的相互作用；

8、在計(jì)算反應(yīng)速率是假定無擴(kuò)散制約； 假定吸附的進(jìn)行并不伴隨著分子的離解。2 最新資料推薦 1. 分子間擴(kuò)散（體相擴(kuò)散） DB 2. Knudson擴(kuò)散 DK 3. 構(gòu)型擴(kuò)散 DC 擴(kuò)散系數(shù)大小的數(shù)量級(jí) DB Dk Dc 分子擴(kuò)散和努森擴(kuò)散之間（1001000nm）過渡區(qū) DB 與孔徑 rP無關(guān) Dk 與孔徑 rP正比 Dc與分子構(gòu)型有關(guān)， 不同分子 的 Dc 相 差 很 大酸中心的強(qiáng)度又稱酸強(qiáng)度B酸中心指給出質(zhì)子能力的強(qiáng)弱，給出質(zhì)子能力越強(qiáng)說明酸強(qiáng)度越強(qiáng)?？捎萌ベ|(zhì)子能量 (Deprotonation Energy, DPE)表示， DPE越高，質(zhì)子自由度越低，酸強(qiáng)度越弱。L酸中心 指接受電子對(duì)能力的強(qiáng)弱。1)改變氯鋁酸類離子液體中金屬氯化物的摩爾分?jǐn)?shù); ; 2) 改變陽離子中引入的酸性官能團(tuán)以及官能團(tuán)的數(shù)目3)改變陽離子中碳鏈的長短沸石分子篩擇形催化a.反應(yīng)物的擴(kuò)散限制b.產(chǎn)物的擴(kuò)散限制c.過渡狀態(tài)限制d、