[工學(xué)]催化第一章游-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 的活性中心上進(jìn)行才能完成而產(chǎn)生。 如 Pd/Al2O3 如丙烯氨氧化 MoO3Bi2O3 （ ⅰ ）結(jié)構(gòu)性助催化劑 ? 主要是提高活性組分的分散性和熱穩(wěn)定性 ,多為熔點(diǎn)較高、難還原的金屬氧化物。 （ 2）助催化劑（ Cocatalyst or promoter） 對(duì)活性組分 /載體改性 (3)載體 （ ⅰ ）分散作用 （ ⅱ ）穩(wěn)定化作用 （ ⅲ ）支撐作用 （ ⅳ ）傳熱和稀釋作用 （ ⅴ ）助催化作用 載體高表面積、 孔結(jié)構(gòu)、 機(jī)械強(qiáng)度 通常： (1)用 “ /” 來(lái)區(qū)分載體與活性組分 如： Ru/Al2O3， Pt/Al2O3， Pd/SiO2 Au/C (2)用 “ ”來(lái)區(qū)分各活性組分及助劑 如： PtSn/Al2O3， FeAl2O3K2O 催化劑的表示方法 催化劑的結(jié)構(gòu) 初級(jí)粒子 化合態(tài) 物 相 組分分布 孔隙構(gòu)造 表面紋理 外 形 固溶體 化合物 金屬單質(zhì) 次級(jí)粒子 均勻度 積聚方式 非晶態(tài) 晶 態(tài) 分散度 固 體 催 化 劑 的 組 成 固 體 催 化 劑 的 顆 粒 固體催化劑的組成與結(jié)構(gòu)關(guān)系圖 (1)分散度 初級(jí)粒子 次級(jí)粒子 催化劑顆粒 在制備催化劑時(shí)調(diào)解初、次級(jí)粒子的大小和聚集方式，就可以控制催化劑的表面積和孔結(jié)構(gòu)。 非晶態(tài)相（無(wú)定形相）和晶態(tài)相（晶相） 化學(xué)組成與物相組成的均勻度。 催化劑的性能指標(biāo) 活性的幾種表示方法 ?反應(yīng)速率 ?時(shí)空產(chǎn)率 ?轉(zhuǎn)化率 ?比活性 ?轉(zhuǎn)換頻率 （ ⅰ ） 反應(yīng)速率表示法 ? ?11 ?? ????? hgmo lmd tdnmd tdnr PAm? ?12 ?? ????? hmmo lSdtdnSdtdnr PASm—— 固體催化劑的質(zhì)量 V—— 固體催化劑的體積 S—— 固體催化劑的表面積 t—— 反應(yīng)時(shí)間（接觸時(shí)間） nA—— 反應(yīng)物摩爾數(shù) nP—— 產(chǎn)物摩爾數(shù) rm、 rV、 rS—— 分別為單位時(shí)間內(nèi)單位 質(zhì)量、體積、表面積催化劑上反應(yīng)物的 轉(zhuǎn)化量（或產(chǎn)物的生成量）。 ? 活性中心的測(cè)定： 金屬催化劑 利用選擇性化學(xué)吸附 酸性催化劑 用吸附堿性分子 時(shí)空產(chǎn)率表示法 ? 指在一定條件（溫度、壓力、進(jìn)料組成、空速）下，單位時(shí)間內(nèi)，使用單位體積 V或單位質(zhì)量的催化劑所能得到目的產(chǎn)物的量（摩爾數(shù) NB、 或質(zhì)量）來(lái)表示，如下式： Y= NB／（ V 此時(shí)，速率常數(shù)大的催化劑的活性高。 規(guī)定轉(zhuǎn)化率所需的溫度和空速表示法 ? 用完成給定的轉(zhuǎn)化率（如 XA=80%）所需要的溫度來(lái)表示，溫度越低活性越高。 ?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(wú)關(guān)。不考慮反應(yīng)過(guò)程中的積碳問(wèn)題。 單程壽命 總壽命 工業(yè)催化劑的要求 工業(yè)催化劑是指具有工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際意義，可以用于大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程的催化劑。 ?工業(yè)生產(chǎn)更多強(qiáng)調(diào)的是原料和能源的充分利用。 （ 1）外擴(kuò)散和內(nèi)擴(kuò)散 外擴(kuò)散 ：從流體層經(jīng)過(guò)滯流層向催化劑表面的擴(kuò)散，或其反向的擴(kuò)散。 思考題 如何判斷一個(gè)催化反應(yīng)是否存在擴(kuò)散控制？ 反應(yīng)物化學(xué)吸附生成活性中間物 活性中間物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成產(chǎn)物 吸附的產(chǎn)物經(jīng)過(guò)脫附得到產(chǎn)物 催化劑得以復(fù)原 由化學(xué)吸附生成一些活性很高的 離子、自由基、強(qiáng)烈極化反應(yīng)物分子 。 A P2 K K?P1 P2 K AK A B P2 ?合成氨鐵催化劑加入少量 K2O催化劑的性能得到提高，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得加入 K2O前后催化反應(yīng)的活化能有明顯變化，請(qǐng)問(wèn) K2O在催化劑組成作為何種助劑 ?起何作用？ ?催化劑是如何改變化學(xué)反應(yīng)速度的，光化學(xué)反應(yīng)中光是否為催化劑 ?電化學(xué)中電極使反應(yīng)得到加速，電極是否為催化劑。 ?畫(huà)出催化循環(huán) 課后作業(yè)
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1