工業(yè)催化-復(fù)習(xí)重點

1、1第一章:催化劑（催化作用、補償效應(yīng)、載體、助催化劑、活性）.......................................................................1第三章：催化劑的制備（沉淀法，吸附法，離子交換法，浸漬法、沸石、溶膠、凝膠、焙燒）....................4第四章：催化劑的表征與測試（BET方程、催化劑的密度、Scherrer方程）..................

2、..................................9第五章催化劑的失活（積炭失活（結(jié)焦）、中毒、燒結(jié)過程、熱失活、再生、預(yù)處理（活化）、d帶空穴與磁化率、壽命、宏觀物性、流化床反應(yīng)器、固定床反應(yīng)器、合成氨催化劑）........................................................12第三章吸附作用與多相催化（點缺陷、外擴散（氣膜）、Fick定律、脫附、Langmuir吸附、）

3、.................15各類催化劑（固體酸（堿）、程序升溫脫附法、C—C斷裂、金屬化學(xué)鍵、、d％與催化活性、絡(luò)合催化、（非）結(jié)構(gòu)敏感反應(yīng)、分子篩、金屬催化劑、溢流現(xiàn)象、表面富集、價鍵理論）................................................17第一章第一章:催化劑（催化作用、補償效應(yīng)、載體、助催化劑、活性）催化劑（催化作用、補償效應(yīng)、載體、助催化劑、活性）催化劑催化劑:一類能夠改

4、變化學(xué)反應(yīng)的速度，不改變熱力學(xué)平衡，并不被明顯消耗的物質(zhì)。正催化劑：能加快反應(yīng)速度的Cat.負催化劑：能減慢反應(yīng)速度的Cat.催化作用催化作用：是一種化學(xué)作用，是靠用量極少而本身不被明顯消耗的一種叫催化劑的外加物質(zhì)來加速或減慢化學(xué)反應(yīng)速度的現(xiàn)象。催化劑的基本特性催化劑的基本特性：（1）只加速熱力學(xué)可行的反應(yīng)；（2）催化劑不影響平衡常數(shù)；(3)k正與k逆相同倍數(shù)增加（4）改變反應(yīng)歷程；（5）降低了反應(yīng)活化能。ArrheniusArrhen

5、ius方程方程:催化劑好差的評價催化劑好差的評價（價值）：重要性順序：選擇性＞壽命＞活性(1)催化劑的活性（activity）(2)催化劑的選擇性（ivity）(3)催化劑的壽命（lifetime），可以分為三個部分，成熟期，穩(wěn)定期和衰老期。(4)催化劑的價格（cost）(5)催化劑的穩(wěn)定性（stability）補償效應(yīng)補償效應(yīng):在用不同方法制備的催化劑上，研究一個給定的催化反應(yīng)時，用Arrhenius方程表示反應(yīng)速率常數(shù)時，不同催化劑

6、的指前因子A和活化能E是以彼此補償?shù)姆绞阶兓?，?dǎo)致不同的催化劑在相同的溫度和壓力下的反應(yīng)速率常數(shù)（或反應(yīng)速率）為恒值。工業(yè)催化劑著重考慮的問題工業(yè)催化劑著重考慮的問題：（1）活性(包括選擇性)（2）穩(wěn)定性（3）流體流動性（4）機械性質(zhì)多組分催化劑的成分多組分催化劑的成分：（1）活性組分（activecomponents）或稱主催化劑（maincatalist）；對催化劑的活性起著主要作用。它是催化劑設(shè)計的第一步，沒有它，催化反應(yīng)幾乎不

7、發(fā)生。其類別主要有三：即導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體。（2）載體（suppt或carrier）；①最重要的功能是分散活性組分、作為活性組分的基底，使活性組分保持大的表面積。②降低對毒物的敏感性；③載體為Cat.提供一定的孔隙結(jié)構(gòu)；④改進催化劑的機械強度，及抵抗條件的應(yīng)力能力⑤有些載體具有雙功能性。（3）助催化劑（promoter）：本身沒有活性或活性很小，但在加入催化劑后（一般小于催化劑總量的10%）能使催化劑具有所期望的活性、選擇性或穩(wěn)定性。

8、其作用是：①幫助載體，控制載體的穩(wěn)定性，控制不希望有的活性，②幫助活性組分，可能是結(jié)構(gòu)的或電子的，③助抗中毒催化劑的命名方式催化劑的命名方式：通常：1、用“”來區(qū)分載體與活性組分，如：RuAl2O3，PtAl2O3，PdSiO2，AuC。2、用“”來區(qū)分各活性組分及助劑，PtSnAl2O3，F(xiàn)eAl2O3K2O催化劑體系的分類催化劑體系的分類：1按催化反應(yīng)體系物象的均一性分類：（1）均相催化（homogeneouscatalysis），

9、反應(yīng)物和催化劑分子分散在同一相中。（2）多相催化，反應(yīng)物和催化劑處于不同的相。(3)酶催化，介于均值催化和多相催化之間。酶催化劑小，可與反應(yīng)物分子分散在一個相中；酶催化劑大，則足以涉及表面上有許多活性部位。2.按催化劑的作用機理分類：（1）氧化還原，反應(yīng)物分子與催化劑之間發(fā)生單電子的轉(zhuǎn)移而使反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵進行均裂，從而形成了活性物種。（2）酸堿催化，反應(yīng)物分子與催化劑之間發(fā)生電子對的轉(zhuǎn)移而使反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵進行非均裂，從而形成了活

10、性物種。（3）配位催化，反應(yīng)物分子與催化劑之間形成配位鍵而使反應(yīng)物分子活化。3.按催化反應(yīng)類別分類：（見課本39頁）。按反應(yīng)類別分類的好處是：①便于比較同類型的反應(yīng)共性；②已知催化劑試探同類型的另一個反應(yīng)，是開發(fā)新催化劑的方法之一。RTEAek??3一個熱力學(xué)上允許的化學(xué)反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)?；瘜W(xué)平衡是由熱力學(xué)決定的?G0＝—RT1nKP，其中KP為反應(yīng)的平衡常數(shù)，?G0是產(chǎn)物與反應(yīng)物的標準自由焓之差，是狀態(tài)函數(shù)，只決定于過程的始終態(tài)，

11、而與過程無關(guān)，催化劑的存在不影響?G0值，它只能加速達到平衡所需的時間，而不能移動平衡點。1.什么是催化能力？什么是催化能力？以物質(zhì)本身的存在，而非親和力，去喚醒在某一特定溫度下沉睡的親和力。2.汽油的型號汽油的型號表示的是辛烷值的高低，辛烷值的高低與汽油的抗爆性成正比。1.催化劑催化劑是一種物質(zhì)，它能加速反應(yīng)的速率（動力學(xué)）而不改變該反應(yīng)的標準Gibbs自由焓變化（熱力學(xué)），即改變化學(xué)反應(yīng)的過程。2.催化劑作用的基本特征：催化劑作用的

12、基本特征：a.催化劑只能加速熱力學(xué)上可以進行的反應(yīng)而不能加速熱力學(xué)而反應(yīng)上不能進行的反應(yīng)。b催化劑只能加速反應(yīng)趨于平衡，而不能改變平衡位置（）c催化劑對反應(yīng)有選擇性。d，催化劑的壽命。在長期的化學(xué)作用下，會經(jīng)受一些不可逆的物理的和化學(xué)的變化。Notice：a催化反應(yīng)前后催化劑會有微小的變化（組成；紋理；純金屬催化劑在參加反應(yīng)后表面變得粗糙，是由于壓力和反應(yīng)造成；晶格氧的脫離）。b盡管加快反應(yīng)速率，但不參與反應(yīng)者非催化劑。3.催化劑的組成

13、催化劑的組成：活性組分，載體，助催化劑。4.活性活性是指催化劑影響反應(yīng)進程變化的程度。5.與催化劑單位表面積相對應(yīng)的活性稱比活性。a=ks（k催化反應(yīng)速率常數(shù)，s活性表面積）6.工業(yè)催化劑常用空產(chǎn)率Y（T.S.）表示其活性，即一定條件下單位時間內(nèi)單位體積或單位質(zhì)量的催化劑所得的產(chǎn)物量，單位kg（m3催化劑h）或kg(kg催化劑h)7.當溫度為0.3Tm（Hutting溫度）時，開始發(fā)生晶格表面質(zhì)點遷移（Tm為熔點）當0.5Tm（Tamm