催化劑與催化作用基本知識(shí)-資料下載頁
2025-05-07 22:37本頁面
【正文】 3,SiO2MgO,沸石分子篩，活性白土 水合 H2SO4,H3PO4,HgSO4,分子篩，離子交換樹脂 烷基化，異構(gòu)化 H3PO4/硅藻土， AlCl3,BF3,SiO2Al2O3,沸石分子篩 催化反應(yīng)分類 按反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行分類 酸堿型催化反應(yīng) 酸堿型催化反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理可認(rèn)為是催化劑與反應(yīng)物分子之間通過電子對(duì)的授受而配位，或者發(fā)生強(qiáng)烈極化，形成離子型活性中間物種進(jìn)行的催化反應(yīng)。 氧化還原型催化反應(yīng) 氧化還原型催化反應(yīng)機(jī)理可認(rèn)為是催化劑與反應(yīng)物分子間通過單個(gè)電子轉(zhuǎn)移，形成活性中間物種進(jìn)行催化反應(yīng)。 催化反應(yīng)分類 配位 型催化反應(yīng) 配位型催化反應(yīng)機(jī)理可認(rèn)為是催化劑與反應(yīng)物分子間通過配位作用而使后者活化進(jìn)行催化反應(yīng)。 所用的催化劑是過渡金屬化合物 表 14 酸堿型及氧化還原型催化反應(yīng)比較 比較項(xiàng)目 酸堿型催化反應(yīng) 氧化還原型催化反應(yīng) 催化劑與反應(yīng)物之間作用 電子對(duì)的接受或電荷密度的分布發(fā)生變化 單個(gè)電子轉(zhuǎn)移 反應(yīng)物化學(xué)變化 非均裂或極化 均裂 生成活性中間物種 自旋飽和的物種（離子型物種） 自旋不飽和的物種（自由基型物種） 催化劑 自旋飽和分子或固體物質(zhì) 自旋不飽和分子或固體物質(zhì) 催化劑舉例 酸，堿，鹽，氧化物，分子篩 過渡金屬，過渡金屬氧（硫）化物，過渡金屬鹽，金屬有機(jī)絡(luò)合物 反應(yīng)舉例 裂解，水合，脂化，烷基化，歧化，異構(gòu)化 加氫，脫氫，氧化，氨氧化 催化反應(yīng)分類 按固體催化劑的導(dǎo)電性及化學(xué)形態(tài)分類 表 15 按固體催化劑導(dǎo)電性及化學(xué)形態(tài)分類 類別 化學(xué)形態(tài) 催化劑舉例 催化反應(yīng)舉例 導(dǎo)體 過渡金屬 Fe,Ni,Pd,Pt,Cu 加氫，脫氫，氧化，氫解 半導(dǎo)體 氧化物或 硫化物 V2O5,Cr2O3,MoS2,NiO,ZnO,Bi2O3 氧化，脫氫，加氫，氨氧化 絕緣體 氧化物 鹽 Al2O3,TiO2,Na2O,MgO,分子篩 NiSO4,FeCl3,分子篩 ,AlPO4 脫水，異構(gòu)化，聚合，烷基化，脂化，裂解 催化反應(yīng)分類 固體催化劑的組成和性能要求 固體催化劑 活性組分 共催化劑 助催化劑 載體 結(jié)構(gòu)助催化劑 電子 助催化劑 晶格缺陷 助催化劑 選擇性 助催化劑 又稱主催化劑 催化劑的主要成分 同時(shí)起催化作用，缺一不可 擴(kuò)散 助催化劑 固體催化劑的組成 助催化作用 傳熱和稀釋作用 減少活性組分用量 改善催化劑機(jī)械強(qiáng)度 分散作用 載體 催化劑的表示方法 通常： ?用 “ /” 來區(qū)分載體與活性組分 如： Ru/Al2O3， Pt/Al2O3， Pd/SiO2 Au/C ?用 “ ”來區(qū)分各活性組分及助劑 PtSn/Al2O3， FeAL2O3K2O 催化劑的性能指標(biāo) ?催化劑的 活性 ?催化劑的 選擇性 ?催化劑的 穩(wěn)定性 催化劑的活性 3 時(shí)空產(chǎn)率表示法 YT,S(時(shí)空產(chǎn)率 )=目的產(chǎn)物的量 /催化劑的量 時(shí)間 又稱催化劑利用系數(shù) 1 CA%=已轉(zhuǎn)化反應(yīng)物的量 /反應(yīng)物的進(jìn)料量 100% 2 空速表示法 催化劑的反應(yīng)性能 轉(zhuǎn)化率表示法 SV(空速） =進(jìn)料量 /催化劑的量 時(shí)間 單位：時(shí)間的倒數(shù) SV越高，活性越好 催化劑的選擇性 選擇性（ S%） 選擇性因素（選擇度） 催化劑的反應(yīng)性能 催化劑的穩(wěn)定性 化學(xué)穩(wěn)定性 耐熱穩(wěn)定性 抗毒穩(wěn)定性 機(jī)械穩(wěn)定性 催化劑的反應(yīng)性能 對(duì)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)過程的催化劑。 ?一種好的工業(yè)催化劑應(yīng)具有 適宜的活性 、 高選擇性 和 長壽命 。 ?工業(yè)催化劑的活性、選擇性和壽命除決定于催化劑的組成結(jié)構(gòu)外，與 操作條件也有很大關(guān)系 。 這些條件包括原料的純度、生產(chǎn)負(fù)荷、操作溫度和壓力等。 ?因此，在選擇或研制催化劑時(shí)要充分考慮到操作條件的影響，并選擇適宜的配套裝置和工藝流程。此外， 催化劑的價(jià)格 也是要考慮的。
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