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1、催化原理考試復(fù)習(xí)題一概念離子交換法:利用載體表面存在著可進行離子交換的離子,將活性組分通過離子間的變換而附載在載體上的方法?;瘜W(xué)鍵合法:通過化學(xué)鍵(離子鍵、共價鍵、配位鍵)把絡(luò)合物催化劑與高分子載體相結(jié)合的過程。吸附法:利用載體對活性組分的吸附作用來制備負(fù)載型催化劑的方法。超均勻共沉淀:是將沉淀分兩步進行,首先制備鹽溶液的懸浮層,并將這些懸浮層立即混合成為超飽和溶液,然后由超飽和溶液得到均勻沉淀。二、填空1.沉淀老化時,顆粒長大方法有:再凝結(jié)、凝聚2.正加法加料時,溶液的PH值由低到高3.競爭吸附時
2、,當(dāng)反應(yīng)由外擴散控制時,球形催化劑上活性組分的分布以蛋殼型為益,由動力學(xué)控制時,均勻型為益三、簡答題1.固體催化劑制備方法:①原料準(zhǔn)備②催化劑(母體)的制備③成型④活化2.催化劑制備可粗分為:干法和濕法干法包括熱熔法、混碾法與噴涂法濕法包括膠凝法、沉淀法(共沉淀法,均勻沉淀法和超均勻沉淀法)、浸漬法、離子交換法、瀝濾法。3.催化劑在工業(yè)得到應(yīng)用滿足的條件★催化性能:具有良好的活性,選擇性和穩(wěn)定性★機械性能:有一定的機械強度,合適的形狀,顆粒大小和分布★有一定的抗毒性能:最好能活化再生,使用壽命長★催
3、化劑制備方面:要求原料能穩(wěn)定供應(yīng),制備工藝能適合于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn),環(huán)境友好,最好無"三廢"污染。4.選擇原料的基本原則:A原料中要包括催化劑所需要的全部組分,同時也要考慮到原料中的雜質(zhì)能適合生產(chǎn)中的要求。B原料中不含對催化劑有害的成分,或?qū)Νh(huán)境有污染的成分C來源充足,價格便宜D使用活性組分含量高,用量少的原料。5.催化劑組成的表示方法:固體催化劑…主催化劑,助催化劑,載體配合物催化劑~助催化劑和助催化劑酶催化劑:酶蛋白和輔酶6.金屬溶解一般選用稀HNO3原因:★大多數(shù)金屬(除Au,Pt)可溶解在硝酸
4、中制成硝酸鹽★NO3在加熱時,能除去,不會使之留在催化劑中?!锕?jié)省原料角度,稀硝酸好★溶液制好后,還要加堿中和沉淀,所以過剩酸量越少越好。7.提高鹽類在溶劑中的溶解度措施有:★提高溫度★利用生成弱電解質(zhì)的方法★利用氧化還原法★利用生成絡(luò)合物的方法8.提高鹽類在溶劑中溶解速度的措施★升高溫度★增加顆粒表面積★加強攪拌9沉淀法制催化劑的工藝過程示意圖:10.沉淀法制備催化劑,沉淀劑滿足的條件:★盡可能使用易分離并含易揮發(fā)成分的沉淀劑。★形成的沉淀物便于過濾和洗滌★沉淀劑的溶解度應(yīng)大一些★形成沉淀劑的溶解
5、度應(yīng)小些★沉淀劑必須無毒,不應(yīng)使催化劑中毒或造成環(huán)境污染?!锊粠氩蝗苄噪s質(zhì),以減少后處理的困難。11.晶體成核的好壞與晶核生長速率與晶核長大速率的關(guān)系:如果晶核的生長速率大大超過晶核長大的速率,則溶質(zhì)分子很快聚集為大量的晶核,溶質(zhì)分子濃度迅速下降,溶液中沒有更多的分子聚集到晶核,溶質(zhì)分子濃度迅速下降,溶液中沒有很多的分子聚集到晶核上,于是晶核迅速聚成細(xì)小的無定形顆粒,這樣就會得到非晶形成沉淀,甚至膠體;反之,如果晶核長大的速率大大超過晶核的生成速率,溶液中最初形成的晶核不是很多,更多的離子以晶核為
6、中心,依次排列長大而生成顆粒較大的晶形沉淀。12.晶形沉淀的形成條件:★沉淀應(yīng)該在適當(dāng)稀溶液中進行★沉淀時,沉淀劑應(yīng)該在不斷攪拌下均勻而緩慢的加入?!锍恋響?yīng)在熱溶液中進行★沉淀應(yīng)放置熟化13.溶解度在10-6-10-12之間的氫氧化物,沉淀物的初始離子大小基本相同?溶解度在10-6-10-12的氫氧化物,溶解度很小,而平常配置溶液的濃度為0.01~1m數(shù)量級,大大高于其溶解度,即Co-C很大,溶液的過飽和度很大。所以膠核生成速度很快,而膠粒生成的控制步驟不是離子在晶體表面的表面反應(yīng)速度,而是由溶質(zhì)的
7、擴散速度控制,只要濃度相同,上述許多離子擴散速度都差不多。因此,他們的初始離子的大小基本一致,都在40+10A°.14.膠體的雙電層理論:在膠體溶液中,固液界面處,固體表面由于由于電離或吸附離子而帶電。而在固體表面的周圍分布著與它電性相反電荷相等的離子,稱為反離子。由于運動和擴散,最靠近固體表面的離子層濃度大,以后逐漸稀少,在距離固體表面d處,達到溶液的平均濃度。15.增液溶膠穩(wěn)定的原因:★溶膠動力穩(wěn)定性,膠粒的布朗運動★膠粒帶電的穩(wěn)定作用★溶劑化的穩(wěn)定作用16.導(dǎo)致溶膠凝結(jié)的措施:★電解質(zhì)作用a加
8、入與膠粒電荷相反的離子b加入相同價數(shù)的離子★其他憎液溶液的相互凝結(jié)提高膠體濃度提高溫度加入高分子化合物17.沉淀老化過程主要發(fā)生的現(xiàn)象主要發(fā)生顆粒長大,晶型完善,凝膠脫水收縮等現(xiàn)象。18.沉淀法制催化劑,帶入雜質(zhì)的原因:★表面吸附★形成混晶★生成共沉淀★機械包藏19沉淀法制備催化劑,加料方式:★正加法★反加法★并流加料20沉淀再凝結(jié)和聚結(jié)的原理再凝結(jié)時沉淀和溶解在母液是動態(tài)平衡的過程,生成的晶體不規(guī)則,帶有許多缺陷,大小顆粒同時存在,由公式ln(C*/C。)=26M/