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1、催化作用的實現(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上認為可能發(fā)生的反應(yīng),對于熱力學計算表明不可能發(fā)生的反應(yīng),使用任何化學催化劑是徒勞的。3、催化劑只能加速反應(yīng)趨向平衡,而不能改變化學平衡位置。4、催化劑對化學反應(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:即和主催化劑同時起作用的組分。C:助催化劑:(助劑,促進劑)本身無活性或活性
2、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)調(diào)變性(電子性)助劑:改變活性組分的電子結(jié)構(gòu)(化學性能)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)
3、擴散型助劑:加入硝酸鹽、碳酸鹽或有機物,使之在焙燒時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: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,機械強度等。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
4、性中心,如雙功能PtAl2O3;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:CuPd200oC開始半溶燒結(jié)失活載在Al2O3或SiO2500oC下可長時間使用?;钚允俏镔|(zhì)的催化作用的能力,是催化劑對反應(yīng)速度的影響程度,是判斷催化劑效能高低的標準。?轉(zhuǎn)化數(shù)(TurnoverNumber(TON)):催化劑使用至失活時單位催化活性中心所轉(zhuǎn)化至
5、目標產(chǎn)物的反應(yīng)的次數(shù)(適用于酶催化和金屬有機催化)。TON≥1有工業(yè)應(yīng)用價值。?轉(zhuǎn)化頻率(TurnoverFrequency(TOF))或轉(zhuǎn)化速率(TurnoverRate(T):單位時動力學表達式的局限性Ⅰ假定分子是以統(tǒng)計的方式吸附在催化劑的均勻表面上;Ⅱ假定反應(yīng)只是在被吸附分子之間進行,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;Ⅲ在計算反應(yīng)速率是假定無擴散制約;Ⅳ假定吸附的進行并不伴隨著分子的離解。1.分子間擴散(體相
6、擴散)DB2.Knudson擴散DK3.構(gòu)型擴散DC擴散系數(shù)大小的數(shù)量級DBDkDc分子擴散和努森擴散之間(100~1000nm)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度又稱酸強度B酸中心指給出質(zhì)子能力的強弱,給出質(zhì)子能力越強說明酸強度越強??捎萌ベ|(zhì)子能量(DeprotonationEnergyDPE)表示,DPE越高,質(zhì)子自由度越低,酸強度越弱。L酸中心指接受電子對能力的強弱。1
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