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《催化原理_基本概念和常用術(shù)語(yǔ)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、基本概念和常用術(shù)語(yǔ)1.活性：指物質(zhì)的催化作用的能力，是催化劑的重要性質(zhì)之一。選擇性：指所消耗的原料中轉(zhuǎn)化成目的產(chǎn)物的分率。用來(lái)描述催化劑上兩個(gè)以上相互競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的相對(duì)速率(催化劑的重要性質(zhì)之一，指在能發(fā)生多種反應(yīng)的反應(yīng)系統(tǒng)中，同一催化劑促進(jìn)不同反應(yīng)的程度的比較。)比活性：比活性（單位表面反應(yīng)速率）,取決于催化劑的組成與結(jié)構(gòu)分散度：指催化劑表面上暴露出的活性組分的原子數(shù)占該組分在催化劑中原子總數(shù)的比例，即D=ns(A)/nt(A)。TOF：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)每摩爾催化劑（或者活性中心）上轉(zhuǎn)化的反應(yīng)底物的量。2.空
2、速：指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位質(zhì)量（或體積）催化劑的反應(yīng)物的質(zhì)量（或體積）WHSV：每小時(shí)進(jìn)料的重量（液體或氣體））/催化劑的裝填重量空時(shí)收率：以“空時(shí)”作為時(shí)間的基準(zhǔn)來(lái)計(jì)量所獲得產(chǎn)物的收率。對(duì)于大多數(shù)反應(yīng)器，物料在反應(yīng)器中的停留時(shí)間或反應(yīng)時(shí)間是很難確定的。在工程上經(jīng)常采用空間速率的倒數(shù)來(lái)表示反應(yīng)時(shí)間，稱為“空時(shí)”?？諘r(shí)收率大，表示過(guò)程和反應(yīng)器有較高的效率。3.化學(xué)吸附：過(guò)電子轉(zhuǎn)移或電子對(duì)共用形成化學(xué)鍵或生成表面配位化合物等方式產(chǎn)生的吸附。表面覆蓋率：指單層吸附時(shí)，單位面積表面已吸附分子數(shù)與單位面積表面按二
3、維密堆積所覆蓋的最大吸附分子數(shù)之比。朗格繆爾（Langmuir）吸附：1916年，朗格繆爾從動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，提出了固體對(duì)氣體的吸附理論，稱為單分子層吸附理論，該理論的基本假設(shè)如下：（1）固體表面對(duì)氣體的吸附是單分子層的；（2）固體表面是均勻的，表面上所有部位的吸附能力相同；（3）被吸附的氣體分子間無(wú)相互作用力，吸附或脫附的難易與鄰近有無(wú)吸附分子無(wú)關(guān)；（4）吸附平衡是動(dòng)態(tài)平衡，達(dá)到吸附平衡時(shí)，吸附和脫附過(guò)程速率相同。定位吸附：被吸附物從一個(gè)吸附中心向另一吸附中心轉(zhuǎn)移需克服能壘。當(dāng)吸附物不具有此能壘能量
4、時(shí)不能向另一吸附中心轉(zhuǎn)移，即為定位吸附。非定位吸附：若固體表面上不同區(qū)域能量波動(dòng)很小，沒(méi)有吸附中心，被吸附物在表面上的轉(zhuǎn)移不需克服能壘，即為非定位吸附。積分吸附熱：指達(dá)到吸附平衡時(shí)，被氣體吸附質(zhì)覆蓋的那部分吸附劑表面所產(chǎn)生的平均吸附熱。它表示在吸附過(guò)程中，較長(zhǎng)期間內(nèi)熱量變化的平均值。積分吸附熱隨吸附質(zhì)濃度的大小而變化，一般用于區(qū)分物理吸附和化學(xué)吸附的吸附熱。4.速率控制步驟：速率控制步驟，是一個(gè)化學(xué)詞匯，用以表達(dá)在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)速率最慢的一個(gè)步驟。認(rèn)識(shí)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中最慢的一個(gè)步驟的重要性在于能夠有
5、效率地改善整個(gè)化學(xué)反應(yīng)的速度，從而達(dá)致更高的產(chǎn)率等。擴(kuò)散控制：腐蝕速度受到達(dá)或離開(kāi)電極表面的腐蝕劑或腐蝕產(chǎn)物的擴(kuò)散速度所限制。動(dòng)力學(xué)控制：一種反應(yīng)物在同一條件下，向多個(gè)產(chǎn)物方向轉(zhuǎn)化生成不同產(chǎn)物——平行反應(yīng)，如果反應(yīng)還未達(dá)成平衡前就分離產(chǎn)物，利用各種產(chǎn)物生成速率差異來(lái)控制產(chǎn)物分布稱動(dòng)力學(xué)控制反應(yīng)。其主要產(chǎn)物稱動(dòng)力學(xué)控制產(chǎn)物。5.Knudsen擴(kuò)散：氣體在多孔固體中擴(kuò)散時(shí)，如果孔徑小于氣體分子的平均自由程，則氣體分子對(duì)孔壁的碰撞，較之氣體分子間的碰撞要頻繁得多，這種擴(kuò)散，稱為Knudsen擴(kuò)散。構(gòu)型擴(kuò)散：
6、氣體在多孔固體中擴(kuò)散時(shí)，如果孔徑尺寸與分子本身的尺寸為同一數(shù)量級(jí)，只有結(jié)構(gòu)尺寸比孔徑小的分子得以擴(kuò)散通過(guò)而較大的分子則不能，這種擴(kuò)散稱為構(gòu)型擴(kuò)散6.固體酸強(qiáng)度函數(shù)：Hammett函數(shù)，用H。表示超強(qiáng)酸：又稱超酸。是一種比100%硫酸還強(qiáng)的酸。特別是液體超強(qiáng)酸，HF.SbF5超酸比100%硫酸強(qiáng)10^19倍，有嚴(yán)重腐蝕性和嚴(yán)重公害。（H。＜－10.6）超強(qiáng)堿：堿強(qiáng)度超過(guò)強(qiáng)堿(即pKa>26)的堿為超強(qiáng)堿。（Ho＞+26）擇形催化：擇形催化是1960年Weisz和Frilette在研究小孔沸石的催化反應(yīng)過(guò)
7、程時(shí)首創(chuàng)的一個(gè)名詞，用來(lái)描述這類(lèi)分子篩的獨(dú)特催化性能．他們發(fā)現(xiàn)以分子篩做催化劑時(shí)，反應(yīng)主要在晶內(nèi)進(jìn)行，而且只有那些大小和形狀與沸石孔道相匹配，能夠擴(kuò)散進(jìn)出通道的分子才能成為反應(yīng)物和產(chǎn)物，這就是擇形催化．7.結(jié)構(gòu)敏感性：指反應(yīng)速率對(duì)表面的細(xì)微結(jié)構(gòu)變化敏感，即反應(yīng)速率依賴于晶粒的大小，載體的性質(zhì)。結(jié)構(gòu)非敏感性：反應(yīng)性能不隨催化劑中金屬分散度和晶體尺寸變化而變化?；鹕叫驮恚涸趩畏肿臃磻?yīng)中，如果吸附質(zhì)吸附較弱，則催化活性與反應(yīng)物吸附強(qiáng)度成正相關(guān)關(guān)系；如果吸附質(zhì)吸附足夠強(qiáng)，達(dá)到了很高的表面覆蓋率，則催化活性與
8、反應(yīng)物吸附強(qiáng)度成反相關(guān)關(guān)系。8.Mars-Van-Krevelen氧化還原機(jī)理：Langmuir-Hinshelwood(L-H)機(jī)理：Eley-Rideal(E-R)機(jī)理：9.晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能：若d軌道不是處在全滿或全空時(shí)，d電子分裂軌道后的總能量低于分裂前軌道的總能量。這個(gè)總能量的降低值，稱為晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能。此能量越大，配合物越穩(wěn)定。反應(yīng)物分子的電離勢(shì)：是指反應(yīng)物分子將電子從反應(yīng)物中移到外界所需的最小功，用I來(lái)表示。它的大小代表反應(yīng)物分子失去電子的難易
