催化劑與催化作用基本知識(shí)(參考版)
2025-05-10 22:37本頁面
【正文】 此外， 催化劑的價(jià)格 也是要考慮的。 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。 ?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(zhǎng)壽命 。 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)。 按催化反應(yīng)系統(tǒng)物相的均一性進(jìn)行分類 均相催化反應(yīng) 酶催化反應(yīng) 非均相（又稱多 相）催化反應(yīng) 表 13 催化劑對(duì)可能進(jìn)行的特定反應(yīng)的選擇催化作用 按反應(yīng)類型進(jìn)行分類 反應(yīng)類型 常用催化劑 加氫 Ni,Pt,Pd,Cu,NiO,MoS2,WS2,Co(CN)63 脫氫 Cr2O3,Fe2O3,ZnO,Ni,Pd,Pt 氧化 V2O3,MoO3,CuO,Co3O4,Ag,Pd,Pt,PdCl2 羰基化 Co2(CO)8,Ni(CO)4,Fe(CO)3,PdCl(Pph3)3*,RhCl2(CO)Pph3 聚合 CrO3,MoO2,TiCl4Al(C2H5)3 鹵化 AlCl3,FeCl3,CuCl2,HgCl2 裂解 SiO2Al2O3,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)。 非均相催化反應(yīng)是指反應(yīng)物和催化劑居于不同相態(tài)的反應(yīng)。 問題：催化劑的選擇性在工業(yè)上有何意義？ 催化劑的選擇性 2)選擇性表示方法 工業(yè)上有時(shí)用目的產(chǎn)物產(chǎn)率表示： 單噸消耗：生產(chǎn)每噸目的產(chǎn)物所消耗的主要原料量（噸）來表示選擇性 選擇性）＝轉(zhuǎn)化率產(chǎn)率（ ?Y％某反應(yīng)物的初始量生成的目的產(chǎn)物量）＝產(chǎn)率（ 1 0 0Y ?催化劑對(duì)加速化學(xué)反應(yīng)具有選擇性 表 12 催化劑對(duì)可能進(jìn)行的特定反應(yīng)的選擇催化作用 反應(yīng)物 催化劑及反應(yīng)條件 產(chǎn)物 CO+H2 Rh/Pt/SiO2， 573K， 7 105Pa 乙醇 CuZnO,ZnCrO,573K, 107～ 107Pa 甲醇 Rh絡(luò)合物 ,473～ 573K, 107～ 108Pa 乙二醇 Cu,Zn,493K, 3 106Pa 二甲醚 Ni, 473～ 573K, 105Pa 甲烷 Co,Ni, 473K, 105Pa 和成汽油 壽命（ lifetime） － 催化劑的最終可使用時(shí)間（ h, 月，年） （ 包括單程壽命和總壽命） 壽命曲線： 催化劑活性隨使用時(shí)間的變化曲線。 固體催化劑： 表面配位不飽和的原子或原子簇 。 催化劑活性的工業(yè)表示方法： 100 %C CC100 %00 ?????反應(yīng)物進(jìn)料量已轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物量轉(zhuǎn)化率催化劑的活性 （ 2）活性位， Active site 催化劑中真正起催化作用的結(jié)構(gòu)或位置。反之，活化能低時(shí)，則表明催化劑的活性高。在多數(shù)情況下，以反應(yīng)物消失的速率或以產(chǎn)物生成的速率表示反應(yīng)的快慢。R eact i on Proc eedi ng活化能與反應(yīng)途徑示意圖 催化作用的實(shí)現(xiàn) 舉例：催化反應(yīng)和非催化反應(yīng)的活化能 kJ/mol 反應(yīng) E（非催化） E（催化） 催化劑 2HI?? H2 + I2 184 105 Au 59 Pt 2N2O ?? 2N2 + O2 245 121 Au 134 Pt (C2H5)2O熱解 224 144 I2蒸汽 催化作用的實(shí)現(xiàn) （ 1）在給定溫度下提高反應(yīng)速率 （ 2）降低達(dá)到給定速率所需的溫度 總之：降低反應(yīng)溫度，提高反應(yīng)速率 l og k1/TC atal y z edN on c atal y z ed非催化反應(yīng)和催化反應(yīng)的 Arrhenius圖 催化作用體現(xiàn)的兩個(gè)方面 （ 1）催化循環(huán)
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