催化化学基础----
《催化化学基础》教学大纲
课程代码:6400158
课程名称:《催化化学基础》
说明:催化化学在国民经济中具有十分重要的意义,涉及领域广泛.但学生只在物理化学或普通化学的某些章节学习了很简单的催化学基础知识,远远不能满足以后在科研和工作中的应用.因此本课程的目的在于阐明催化作用的本质,系统而简明的介绍催化理论,以及催化作用在能源,新材料,生物工程等领域的应用.
本课程分五大部分介绍,共计32学时,考核方式为笔试.
内容:
第一部分总论(8学时)
此部分主要介绍这一学科的现状和发展趋势;指出目前存在的主要问题;探讨以现代化学理论作为关联均相,酶和多相三种催化作用共同理论基础的可能性.
引论(2学时)
教学要求:本章要求学生掌握广义和狭义催化剂的概念,从化学键和成键的角度学习催化反应的本质;了解催化科学发展的现状.
知识要点:
第一节催化科学和发展技术简介
实用催化剂的开发
催化理论的发展简史
催化工艺的进展
第二节广义和狭义的催化剂
第三节催化作用的本质
重点和难点:催化作用的本质.
催化反应和催化剂(3学时)
教学要求:要求学生掌握催化剂的组成,催化剂的选择性,催化剂的动态性质,催化反应热力学和动力学以及活化参数的计算.
知识要点:
催化反应和催化剂的分类
催化反应的分类
催化剂的组成
催化剂的分类
催化剂在化学反应中的作用
催化剂的选择性
催化剂的动态性质
第三节催化反应的热力学和动力学
热力学第一,第二定律
热力学活化参数的计算及其物理意义
催化反应动力学
动力学参数及其相互关系
重点学习催化剂在化学中的作用和催化热力学,动力学.
催化作用的化学基础(3学时)
教学要求:要求学生掌握用电子概念表示的基元化学反应机理,了解晶体场和配位场理论,能够根据近代物理和化学知识,用已经确认的一般化学观点,对发生在均相,多相和酶三类不同体系中的化学反应作统一解释.
知识要点:
基元化学反应机理
晶体场和配位场理论简介
均相,多相和酶催化反应机理的同一性
酸-碱催化反应
共价催化反应
-配位催化反应
氧化-还原催化反应
催化剂结构对催化性能的影响
本章难点是晶体场和配位场理论,重点是均相,多相和酶催化反应机理的同一性.
第二部分均相催化(6学时)
本部分论述均相催化中的酸碱催化和配位催化的共性和特殊性.
酸碱催化剂及其作用机理(3学时)
教学要求:要求学生掌握从电荷转移角度定义的酸碱概念,从而认识酸碱催化反应机理,掌握什么是酸碱协同催化反应.
知识要点:
一般酸碱催化反应
酸,碱的定义
酸,碱催化反应机理
特殊酸碱催化反应
特殊酸碱催化反应
pH的影响
盐效应
酸碱协同催化反应
第四节酸函数和酸强度
重点介绍酸,碱催化剂的作用机理.
配合物催化剂及其作用机理(3学时)
教学要求:要求学生掌握配合物催化剂的作用特点,配合物催化剂的类型,配位催化反应中的基元反应,其中要掌握有效原子序数规则,插入及挤出反应等.
知识要点:
配合物催化剂作用的特点
配合物催化剂的种类
配离子的稳定性
配位数和配合物的空间构型
金属离子的氧化还原特性
配位催化中的基元反应
有效原子序数规则
配体的配位和离解
氧化加成和还原消除
插入及挤出反应
配位催化中的多催化剂体系
催化剂的相加机理
平行活化
几个催化体系的结合
Werner配合物催化剂和-配合物催化剂的催化作用
第五节金属原子簇催化剂及有机金属化合物的催化作用
本章重点介绍有重要意义的配位催化剂-过渡金属的werner配合物,-配合物,金属原子簇及有机金属化合物及其在一些重要反应中的催化机理.
第三部分酶催化(4学时)
酶及其模拟(4学时)
教学要求:介绍酶催化的基本特点,通过对典型酶催化反应的分析和与均相配位催化反应的类比,着重指出二者在化学上的一致性,和酶之所以具有较高活性和选择性在于酶结构的独特性;在此基础上对模拟酶的可能途径作了详细分析.
知识要点:
酶的组成,结构和功能
酶反应
酶模拟
重点和难点:酶的化学组成,结构和催化功能特点,典型的几类酶催化反应.
第四部分多相催化(10学时)
本部分从无机固态化学出发,分析金属,金属氧化物和固体酸碱等各类固体催化剂活性部位的形成和结构,并阐述各自的反应机理.
固体催化剂的固态化学基础(3学时)
教学要求:掌握固态配位化学的基础知识,固体中的缺陷类型和表示方法,固体表面的化学组成,电子结构以及固体催化剂的制备.
知识要点:
固体催化剂的晶体结构
非化学计量化合物和固体中的缺陷
固体的表面
无机固态反应
本章重点介绍固体缺陷,表面理论,固体催化剂的作用.
金属催化剂(3学时)
金属催化剂的特征
第二节金属表面上的化学键本质
金属催化剂上的反应
重点介绍金属表面上的化学化学本质,金属催化剂的反应特征.
金属氧化物催化剂(4学时)
教学要求:要学生掌握酸碱型,氧化还原型两类金属氧化物催化剂的特点,热力学性质.
知识要点:
酸-碱型催化剂的催化反应
氧化-还原型氧化物催化剂的催化反应
重要工业催化剂举例
重点和难点在于两类金属氧化物催化剂的反应机理.
第五部分催化研究的新领域(4学时)
本部分涉及催化剂在与物质转化同时发生的能量转化作用,列举一些应用催化剂的新领域. 电催化和光催化(2学时)
教学要求:学生应该掌握电催化的定义,特征,光催化的定义,特征和反应类型.了解光电催化研究的新动向.
知识要点:
第一节电催化反应的特征和反应过程
光催化反应的特征,类型和研究动向
第三节半导体的光电极催化反应
本章重点电催化和光催化的反应特征和机理.
催化剂的新应用领域(2学时)
教学要求:让学生了解催化剂的几个重要应用领域.
知识要点:
环保催化
能源催化
化学传感器
家用催化剂
参考书目:
1,李荣生,甄开吉,王国甲编著.催化作用基础,北京:科学出版社,1990. 2,吴越著.催化化学,北京:科学出版社,2000.
现代化学在人类社会发展中的作用
现代化学在人类社会发展中的作用 夏超1143041054 计算机学院 【摘要】化学在人类社会发展的过程中不断影响着人类的生活，本文从物质基础、学科发展、生存环境、及健康水平角度进行了简要阐述。 【关键词】现代化学人类社会作用 0 引言 当今千变万化的世界中，人类生活接触最多而又最深刻的变化是化学变化。化学研究的深入发展，对于造福人类起到了很好的促进作用。同时，化学也在不断的危害人类的生存环境。人类要想长久生存下去，不能只顾利用自然资源，更不能野蛮地征自然界，而是要重视保护自然界，使自然界和社会进步协调发展。 化学的研究对象是物质，研究物质组成与结构和性能的关系，研究物质转化的规律和控制手段。恩格斯[1]说过：“化学既是关于自然的科学，又是关于人的科学。在当代科学的发展趋势中，它们正在走向统一。因此，现代化学不仅是认识生命过程与进化的手段，也是人类生存的手段和获得解放的手段”。它的各个研究领域无不直接或间接地关系到人类社会的发展问题。当前，随着社会的化学化和化学的社会化趋势广泛而深入的发展，现代化学正在成为“一门满足社会需要的中心科学”[2]，创造着现代物质文明和精神文明，深刻地影响着人类社会。 1 化学对人类物质基础的作用 自从20世纪以来，人类便遇到了各种社会问题的威胁，如人口增长、资源匮乏，环境恶化等等。不过在过去100多年中，化学在分析、合成、控制这些问题的过程中起到了举足轻重的作用，并且在解决问题的过程中起到了核心作用。化学正成为解决人类进步的物质基础的核心科学，主要表现在如下三个方面： 首先，化学不但能够大批量生产制造各种自然界已有的物质，并且能够根据人类的需求创造出自然界本不存在的物质。1928年尿素的合成不仅打破了不能人工合成生物物质的思想禁锢，而且这一研究结果在这以后合成化学中获得了极大的发展。合成有机高分子材料不但可以为人类吃、穿、用提供了大量适用的物质基础，而且使化学家能够在分子层面上进一步认识化学与生命物质的关系，从而迈向蛋白质、核酸等大分子的合成。 分析化学能够为我们提供成份分析和结构分析的手段，使人们能够在分子层次上认识天然的和合成的物质与材料，掌握和解释结构－性质－功能三者之间的关系，并且能够预测某种结构的分子是否可以存在？这种分子有什么功能？ 化学包含了非常成熟的化学过程的热力学、动力学理论，能从理论上指导合成新物质（如催化剂、DNA等）和反应新条件（如高压、高温、超临界状态）的设计和创造，从而能够达到大自然所不能达到的目标，并且可以用于解决生产和生活问题。
新型催化材料及环境友好催化化学-中国石油大学北京
张鑫，男，博士，教授。1995-1999年，大庆石油学院化学工程专业，获工学学士；1999－2002，北京服装学院化工研究所，导师：傅吉全教授，硕士论文题目：MCM-22分子筛的动态合成、表征、改性及烷基化催化应用，获工学硕士学位；2002－2006年清华大学化学系获理学博士学位，导师徐柏庆教授。2006年9月加入西班牙科学院化工技术研究所（Instituto de Tecnología Química, UPV-CSIC）Avelino Corma教授研究组从事博士后研究。2009年1月以“杰出海外留学人才计划”回国受聘到中国石油大学（北京）重质油国家重点实验室工作，主要从事多相催化、均相催化等物理化学方面的研究工作，包括纳米催化、新型催化材料及环境友好催化化学。2004年获国际催化联合理事会（IACS）授予的首届“Young Scientist Prize”奖，以表彰在研究“Au/ZrO2催化CO氧化反应中载体ZrO2纳米粒子的尺寸效应”的开创性工作。2009年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。2009年获教育部自然科学奖二等奖（获奖项目：氧化物及纳米复合型“金属/氧化物”催化剂研究，第三完成人）。目前已在Angew. Chem. Int. Ed.（2篇）, J. Catal.（2 篇）, Chem. Commun.（2篇）, J. Phys. Chem. B, Dalton Trans., Catal. Today等重要化学/化工期刊发表研究论文16篇，其中SCI论文收录11篇（第1作者9篇），EI论文收录9篇，其中9篇SCI论文获总引用200余次，他引150余次。已参与了两项国家自然科学基金、一项973计划和一项西班牙政府资助的重点研究项目，目前主持国家自然科学基金（20903119）两项，中国石油大学“杰出海外留学人才计划”启动基金一项，教育部留学回国人员启动科研基金一项。 学习经历: 1. 200 2.9-2006.7 清华学（北京）化学系物理专业博士 2. 1999.9-2002.5 北京服装学院化工研究所化学工艺专业硕士 3. 1995.9-1999.6 大庆石油学院石油化工系化学工程专业学士 工作经历： 1. 2009.7-至今中国石油大学（北京）化工学院教授 2. 2009.1-2009.6 中国石油大学（北京）化工学院讲师 3. 2006.9-2008.12 瓦伦西亚科技大学化工技术研究所博士后
催化化学复习题
催化化学复习题 选择题 1．一般用于填充床的球形催化剂的颗粒直径为（A）A．1~20 mm B．2~ 10mm C．20~40mm D．8~14目 2．关于催化剂描述不正确的是(C) A．催化剂量与化学计量方程式无关B．反应速度通常与催化剂量成正比 C．加速反应但不参加反应者也是催化剂D．参加反应后催化剂会有变化但很微小 3.γ-Al2O3是(A) A．酸性载体B．两性载体C．中 性载体D．碱性载体 4.一般来讲反应器直径与催化剂颗粒的直径比应控制在 (B) A．1-5 B．5-10 C．10-15 D．15-20 5.浓硫酸催化甲酸与甲醇的酯化反应是(D) A．液-液多相催化反应B．酶 催化反应 C．液固多相催化反应D．均 相催化反应 6.正丁烯异构为异丁烯选用的催化剂是(C) A．过渡金属催化剂B．过 渡金属氧化物催化剂 C．酸性催化剂D．碱 性氧化物催化剂 7.工业上用于空气氧化乙烯制环氧乙烷的Ag/α-Al2O3催化剂中Ag和α-Al2O3分别作为(B) A．主催化剂和助催化剂B．主 催化剂和载体 C．载体和主催化剂D．助 催化剂和主催化剂 8.合成氨催化剂Fe-K2O-Al2O3中对各组分作用描述正确的是(A ) A．Fe是主催化剂，K2O是电子助催化剂，Al2O3是结构助催化剂 B．Fe与K2O是主催化剂，Al2O3是结构助催化剂C．Fe是主催化剂，K2O是结构助催化剂，Al2O3是电子助催化剂 D．K2O是主催化剂，Fe是电子助催化剂，Al2O3是结构助催化剂 9. Pt/Al2O3重整催化剂中各组分所起的催化作用是(A) A．Pt起脱氢催化作用，Al2O3起酸催化与载体 作用 B．Pt起氧化催化作用，Al2O3起酸催化与载体 作用 C．Pt起脱氢催化作用，Al2O3只作为载体而没 有催化作用 D．Pt起脱氢催化作用，Al2O3只起酸催化作用10.苯加氢变环己烷反应所使用的催化剂是(C ) A．Al2O3B．V2O5C．Ni/Al2O3 D．CuO 11.乙醇在γ-Al2O3催化下脱水生成乙烯的反应属于(B) A．气液多相催化反应B．气 固多相催化反应 C．液固多相催化反应D．均 相催化反应 12.MgO载体是(D) A．酸性载体B．两性载体C．中 性载体D．碱性载体 13.下列选项中关于物理吸附的描述正确的是：（C）A．物理吸附前后分子结构发生变化 B. 物理吸附涉及的是价键力 C. 物理吸附热一般较小 D. 物理吸附总是吸热的。 14.载体不可用于( D) A．改进催化剂的机械强度B．改变由于温度变化引起的各种应力的能力 C．改变由于温度相变引起的各种应力的能力D．改变催化剂的活性组分 15.关于吸附描述不正确的是(B) A．在不同温度下，可能不同的化学吸附机理占优势B．尽管温度不同，吸附层的活动性相同 C．吸附根据吸附剂与吸附质的作用力不同可分为化学吸附和物理吸附 D．催化与化学吸附直接相关 16.对氮气有化学吸附作用的金属是(D) A．Ag B．Na C．Mn D．Fe 17.下列哪个选项不属于吸附热的测定方法：（B） A量热法B从转化率计算 C测不同温度下的脱附速率 D 从不同温度的吸附等温线计算 18. 原子轨道通过线性组合成分子轨道时，（C） A轨道数目改变 B 轨道能级改变 C能级低于原子轨道的称为成键轨道 D 能级高于原子轨道的称为成键轨道 19.关于化学吸附描述不正确的是(B) A．化学吸附在比吸附物沸点高得多的温度也可 以发生 B．化学吸附的吸附量总是随着温度的升高而单 调地减少 C．化学吸附与吸附活化能有关 D．化学吸附可有较大的温度范围变动 20.下列氧化物属于绝缘体的是(C) A．ZnO B．Cu2O
催化剂基础知识
工艺基础知识 1．什么是催化剂？催化作用的特征是什么？ 答：在化学反应中能改变反应速度而本身的组成和重量在反应前后保持不变的物质叫催化剂。加快反应速度的称正催化剂；减慢的称负催化剂。通常所说的催化剂是指正催化剂。 催化作用改变了化学反应的途径。在反应终了，相对于始态，催化剂虽然不发生变化，但却参与了反应，例如形成了活化吸附态，中间产物等，因而使反应所需的活化能降低。 催化作用不能改变化学平衡状态，但却能缩短了达到平衡的时间，在可逆反应中能以同样的倍率提高正逆反应的速度。催化剂只能加速在热力学上可能发生的反应，而不能加速热力学上不可能发生的反应。 催化作用的选择性。催化剂可使相同的反应物朝不同的方向反应生成不同的产物，但一种催化剂在一定条件下只能加速一种反应。例如一氧化碳和氢气分别使用铜和镍两种催化剂，在相应的条件下分别生成甲醇和甲烷+水。 一种新的催化过程，新的催化剂的出现，往往从根本上改变了某种化学加工过程的状况，有力推动工业生产过程的发展，创造出大量财富，在现代的无机化工、有机化工、石油化工和新兴的海洋石油化工工业中这样的例子不胜枚举。在与人类的生存息息相关的诸多方面如资源的充分利用，提高化学加工过程的效率，合成具有特定性能的
产品，有效地利用能源，减少和治理环境污染以及在生命科学方面，催化作用具有越来越重大的作用。 2．什么是活化能？ 答：催化过程之所以能加快反应速度，一般来说，是由于催化剂降低了活化能。为什么催化剂能降低活化能呢？关键是反应物分子与催化剂表面原子之间产生了化学吸附，形成了吸附化学键，组成表面络合物，它与原反应物分子相比，由于吸附键的强烈影响，某个键或某几个键被减弱，而使反应活化能降低很多。催化反映中的活化能实质是实现上述化学吸附需要吸收的能量。从一般意义上来说，反应物分子有了较高的能量，才能处于活化状态发生化学反应。这个能量一般远较分子的平均能量为高，两者之间的差值就是活化能。在一定温度下，活化能愈大，反应愈慢，活化能愈小，反应愈快。对于特定的反应物的催化剂而言，反应物分子必须跨过相应的能垒才能实现化学吸附，进而发生化学反应。简言之，在化学反应中使普通分子变成活化分子所须提供的最小能量就是活化能。其单位通常用千卡/克分子或千焦/摩尔表示。 3．什么是催化剂活性？活性表示方法有那些？ 答：衡量一个催化剂的催化效能采用催化活性来表示。催化活性是催化剂对反应速度的影响程度，是判断催化剂效能高低的标准。 对于固体催化剂的催化活性，多采用以下几种表示方法： ⑴．催化剂的比活性。催化剂比活性常用表面比活性或体积比活性，即所测定的反应速度常数与催化剂表面积活催化剂体积之比表
现代化学发展及其对中学化学的影响
现代化学发展及其对中学化学的影响 李永强 125700 《基础教育课程改革纲要》中这样明确指出，要改变课程内容“难、繁、偏、旧”和过于注重书本知识的现状，加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系，关注学生的学习兴趣和经验，精选终身学习必备的基础知识和技能。可见在新课程中课程内容的改革同样占有重要的地位。高中化学新课程以提高学生科学素养为宗旨，其课程内容的选择改变了传统的以物质结构为基础、以元素周期律为主线的知识体系，突出化学基本观念的主导作用，注重在社会背景中引导学生学习化学知识，并将科学探究作为重要的课程内容。而在不同的课程模块中课程内容既具有连续性，又具有层次性。中学化学的教育改革要注意以下几个问题： 学科的现状与发展趋势及社会需求是教育改革的基础和推动力 要学习并重视现代教育学和学科教学研究所提供的新理念和方法论 探究性学习仍然是教育改革的突破口 要区分职业性要求和素质性要求 学段的衔接更着重于能力。 中学化学教师要想更好的理解新教材的内容选择上的变化，更好的使用新教材，就应该进一步明确现代化学发展及其对中学化学的影响。 一、化学学科的成就和地位 1.化学学科的地位 早在1985年，美国学者G.C.皮门特尔指出：“化学是一门中心科学，它与社会多方面的需要有关。化学的基础研究则将有助于我们的后代赖以满足演化中的需要，赖以解决许多难以预期的问题。” 化学是一门承上启下的中心科学。科学可按照它的研究对象由简单到复杂的程度分为上游、中游和下游。数学、物理学是上游，化学是中游，生命、材料、环境等朝阳科学是下游。化学是中心科学，是从上游到下游的必经之地。 化学又是一门社会迫切需要的中心科学，与我们的衣、食、住（建材、家具）、行（汽车、道路）都有非常紧密的联系。 化学是与信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等八大朝阳科学（sun-rise sciences)都有紧密的联系、交叉和渗透的中心科学。
中国石油大学石油化学期末考试卷
中国石油大学石油化学期末考试卷 标准答案与评分标准 专业班级 姓名 学号 开课系室应用化学系 考试日期 题号一二三四五总分得分 阅卷人 一、填空题（每空1分，共25分） 1、烃类的热解反应遵循的反应机理是（自由基链反应），而在催化裂化催化剂 作用下烃类的裂解反应遵循的反应机理是（正碳离子反应）。 2、烃类的高温裂解采用（高温短时间）的反应条件可以得到较高的乙烯与丙 烯产率。 3、催化裂化工艺流程主要包括（反应－再生系统）、（分馏系统）、（吸收 稳定系统）三大部分。
4、催化裂化催化剂属于（固体酸）类型的催化剂，目前工业上主要用（沸石 分子筛）作为催化裂化催化剂。 5、催化重整原料的馏分范围确定主要是依据其生产目的，如果是为了生产高辛 烷值汽油调和组分，其馏分范围为（80～180℃），如果是为了生产BTX，原料的馏分范围为（60～145℃）。 6、为了提高催化重整催化剂的酸性功能，一般加入（电负性较高的氟、氯等卤 素）。 7、加氢处理催化剂与加氢裂化催化剂均为负载型催化剂，常用的金属活性组分 均为（Ni、Co、Mo、W），而加氢处理催化剂的载体为（γ-Al2O3）、加氢裂化催化剂的载体为（无定形硅酸铝和沸石分子筛）。 8、加氢处理的主要目的是（脱除原料中的含硫、氮、氧及金属化合物，烯烃与 芳烃加氢饱和），加氢裂化的主要目的是（大分子的烃类裂化成小分子），润滑油基础油加氢处理的主要目的是（将非理想组分通过加氢转化成理想组分，提高其黏度指数）。 9、目前重油加氢工艺按照反应器的类型可分为（固定床）、（移动床）、（沸 腾床）、（悬浮床）四种。 10、柴油与润滑油基础油催化脱蜡的主要目的是（通过催化脱蜡，将其柴油与 润滑油基础油的倾点），所用的催化剂为（金属组分载在择形沸石分子筛上）。 11、催化烷基化最主要的反应是（异丁烷与C4烯烃反应生成异辛烷），催化醚 化最主要的反应是（异丁烯与甲醇反应生成甲基叔丁基醚）。 二、选择题（每题1分，共15分） 1、烃类高温裂解过程中，采用相同的反应条件，下列原油的相同石脑油馏分， 乙烯与丙烯产率最高的是（ A ） A、大庆直馏石脑油 B、胜利直馏石脑油
催化化学习题
一、基本概念题 1. 催化剂的比活性：催化剂的比活性是相对于催化剂某一特定性质而言的活性。例如：催化剂每m2的活性。 2. 催化剂的选择性：催化剂有效地加速平行反应或串联反应中的某一个反应的性能。 3. 催化剂的机械强度：固体催化剂颗粒抵抗摩擦、冲击和本身的质量以及由于温变、相变而产生的应力的能力，统称为催化剂的机械强度。 4. 催化剂的密度：实际催化剂是多孔体，成型的催化剂粒团体积包括颗粒 与颗粒之间的空隙V 隙、颗粒内部实际的孔所占的体积V 孔 和催化剂骨架所 具有的体积V 真，即V 堆 ＝V 隙 +V 孔 +V 真 。（a）堆密度；（量筒）（b）颗粒密 度；（压汞法）（c）真密度（氦气法） 5. 催化剂的比表面：通常以1g催化剂所具有的总表面积m2/g 6. 催化剂的比孔容：1g多孔性固体催化剂颗粒内部所有孔道的总体积。ml/g 7. 催化剂的孔隙率：多孔性固体催化剂颗粒内部所有孔道的总体积占催化剂颗粒体积的百分数。 8. 催化剂的孔分布：除了分子筛之外，一般催化剂中的孔道直径大小不一。不同大小的孔道占总孔道的百分数称为孔分布。不同范围的孔径(r>200nm 称大孔，r＜10nm微孔，r为10~200nm过渡孔) 有不同的测定方法。 9. 催化剂的平均孔半径：一般固体催化剂(分子筛除外)中孔道的粗细、长短和形状都是不均匀的，为了简化计算，可以把所有的孔道都看成是圆柱形的孔，并假定其平均长度为L，平均半径为r。 10. 催化剂中毒：催化剂在使用过程中，如果其活性的衰退是由于反应介质中存在少量杂质，或是由于催化剂在制备时夹杂有少量杂质而引起的，
则称为催化剂的中毒。 11. 催化剂的寿命：催化剂在实际反应条件下，可以保持活性和选择性的时间称为催化剂的寿命。 12. 催化剂的活化：催化剂在投入实际使用之前，经过一定方法的处理使之变为反应所需的活化态的过程。 13. 转化数：单位活性中心在单位时间内进行转化的反应分子数 14. 转化率：反应物在给定的反应条件下转化为产品和副产品的百分数 15. 产率：反应产物的量相对于起始反应物总量的百分数 产率、选择性和转化率三者的关系为：产率＝选择性*转化率 16. 时空产率：催化反应中，反应物在单位时间内通过单位体积的催化剂所得某一产物的量。 17. 空速：单位时间内通过单位体积(或质量)催化剂的反应物体积(或质量)。单位：时间-1（GHSV） 18. 化学吸附：在吸附剂(催化剂)与吸附物(反应物)之间发生电子转移现象的吸附。 19. 覆盖率：催化剂表面被反应物分子吸附后。固体表面被覆盖的百分数。 20. 转换频率：(TOF）每个表面原子在单位时间内的活性。 21. 催化裂化：催化裂化是指石油的高沸点馏份（重质油）在催化剂存在下裂化为汽油、柴油和裂化气的过程。 22. 催化重整：催化重整是指在催化剂存在下使原油蒸馏所得的轻质油馏份转变为富含芳烃的高辛烷值汽油并副产液化石油气和氢气的过程，这过程包括异构化、环化脱氢等反应。 23. 加氢处理：加氢处理是加氢除去石油馏份中的S，N和O的过程，主要应用于催化重整和催化裂化的原料的脱硫和脱氢以利进一步加工。
催化化学与研究方法
催化化学和研究方法 教学大纲 一、教学大纲(含章节目录)： 第一部分现代他化研究方法 前言:催化研究概述 第一童催化剂的宏观物性测定 1.1吸附与物理吸附 1.1.1固气表面上的吸附 1.1.2物理吸附的理论模型 1.2催化剂的宏观物性测定 1.2.1表面积 1.2.2孔容积(pore volume)和孑L?径分布(pore size distribution) 123颗粒度测定 1.2.4密度测定 1.2.5催化剂机械强度的测定 第二童分析电子显微镜方法 2」透射电子显微镜简介 2.2电子衍射W成像 2.3扫描透射电子显微镜(STEM) 2.4分析电子显微镜 2.5电子显微镜中样品的辐射损伤 2.6电子显微镜在多相催化中的应用 2.7新型透射电镜 2.8透射电子显微镜的局限性及应注意的事项 2.9结束语 第三童热分析方法 3」热分析的分类 3.2几种常用的热分析技术 3.3热分析动力学简介 3.4热分析在催化硏究中的应用
3.5热分析联用技术 3.6热分析实验技巧 3.7结束语 第四童X射线衍射分析 4」XRD的基本概念与基本原理 4.2XRD在催化材料研究中的应用第五章化学吸附W程升温技术 5」化学吸附的基本原理 5.2化学吸附的三种模型的吸附等温式 5.3动态分析方法理论（TPD、TPR、TPO、TPSR） 5.4TPD技术在表面酸碱性和氧化还原性能研究中的应用 5.5TPR、TPO技术在催化剂氧化还原性能研究中的应用 5.6TPSR技术在催化剂机理研究中的应用 第六童拉曼光谱方法 6.1拉曼光谱原理简述 6.2拉曼光谱实验技术的发展 6.3拉曼光谱在催化硏究领域中的应用6.4最新进展 6.5展望 第七章红外光谱方法 7」红外光谱的基本原理和获取原位红外光谱的方法 7.2吸附分子的特征和它的红外光谱诠释 7.3红外光谱应用于金属催化剂表征 7.4红外光谱方法应用于氧化物、分子筛催化剂的硏究 7.5加氢精制催化剂活性相和助剂作用研究 7.6原位红外光谱应用于反应机理的研究 7.7红外合频技术用催化剂表征研究 第八章核磁共振方法 &1固体高分辨核磁共振技术:MAS和CP/MAS NMR 8.2分子筛结构的MAS NMR研究 8.3固体NMR在催化剂酸性研究中的应用 8.4催化剂表面吸附分子的NMR研究 8.5分子筛和分子筛催化反应的原位MAS NMR研究 8.6MAS NMR技术研究结炭引起的分子筛失活 8.7结束语
中国石油大学 石油化学 (本科试卷)
A卷 一、填空题（40分，每空1分）。 1、石油是由__________、__________、__________、__________、__________组成，其中氢__________、碳__________， 我国大庆原油特点主要有__________、__________、__________、__________。 2、车用汽油的抗暴性可用__________表示。在分子量相近时，各族烃类抗暴性大致顺序为 ______________________________。一般而言，直馏汽油的抗暴性比催化裂化汽油__________。 3、油品的特性因素K值是__________和__________的函数。烷烃的K值是__________，环烷烃__________，芳香烃 __________。 4、正构烷烃的相关指数__________，芳香烃的相关指数__________，环烷烃的相关指数__________。相关指数越大，表示 油品____________________。相关系数越大，表示油品____________________，相关系数广泛表征____________________。 5、一般认为石油沥青质结构为结晶结构。有三个层次构成，即__________、__________、__________，影响石油油胶 溶体系数稳定性因素主要有__________、__________、__________。 6、同种油料的蒸馏曲线（是沸点蒸馏曲线） 二·判断是非题。 1.烃类及石油组分的氢碳原子比越高，其芳香度和缩合程度越低。 2.在石油中，含硫，含氮及含氧化合物的含量随沸点升高都呈增加趋势。 3.石油馏分的粘度指数大，表示其粘度高。 4.对比某一石油馏分的恩氏蒸馏，实沸点蒸馏和平衡汽化，要达到同一馏出或汽化百分数，平衡汽化所需温度最低。 5.催化裂化的气体产物主要是C1和C2烃类。 6.石油馏分BMCI值越低，其高温裂解制烯烃的烯烃收率越高。 7.石油渣油的焦化过程焦炭产率一般低于其残炭值。 8.柴油的十六烷值越高越好。 9.石油非烃类加氢脱氮一般比加氢脱硫反应容易进行。 10.汽油的诱导期越长，稳定性越好。 三·选择题 1.天然石油中一般不含（）： A烷烃B环烷烃C烯烃D芳香烃 2.某种石油的特性因数K为12.7，可判断该油品富含（）： A烷烃B环烷烃C烯烃D芳香烃 3.各种烃类中以（）的粘温性质最差。 A烷烃B环烷烃C烯烃D芳香烃 4.以下炼油厂的蒸馏操作中，以（）分离效果最好 A闪蒸B简单蒸馏C精馏D平衡汽化 5.烃类的下列反应中遵循自由基反应基理是（）： A热反应B催化裂化反应C催化重整反应D加氢裂化反应 6.在催化裂化条件下，石油烃类发生的主要反应是（）： A缩合放映B分解反应 C 氢转移反应 D 异构化反应 四：比较催化重整催化剂和加氢裂化催化剂组成及功能的异同。 五：写出丙基苯的热裂化和催化裂化的主要产物，并用反应机理加以解释。 B 卷 一填空题
催化化学习题及答案教学提纲
催化化学习题及答案
一、基本概念题 1. 催化剂的比活性：催化剂的比活性是相对于催化剂某一特定性质而言的活性。例如：催化剂每m2的活性。 2. 催化剂的选择性：催化剂有效地加速平行反应或串联反应中的某一个反应的性能。 3. 催化剂的机械强度：固体催化剂颗粒抵抗摩擦、冲击和本身的质量以及由于温变、相变而产生的应力的能力，统称为催化剂的机械强度。 4. 催化剂的密度：实际催化剂是多孔体，成型的催化剂粒团体积包括颗粒与颗粒之间的空隙V隙、颗粒内部实际的孔所占的体积V孔和催化剂骨架所具有的体积V真，即V堆＝V隙+V孔+V真。（a）堆密度；（量筒）（b）颗粒密度；（压汞法）（c）真密度（氦气法） 5. 催化剂的比表面：通常以1g催化剂所具有的总表面积m2/g 6. 催化剂的比孔容：1g多孔性固体催化剂颗粒内部所有孔道的总体积。ml/g 7. 催化剂的孔隙率：多孔性固体催化剂颗粒内部所有孔道的总体积占催化剂颗粒体积的百分数。 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
8. 催化剂的孔分布：除了分子筛之外，一般催化剂中的孔道直径大小不一。不同大小的孔道占总孔道的百分数称为孔分布。不同范围的孔径(r>200nm称大孔，r＜10nm微孔，r为10~200nm过渡孔) 有不同的测定方法。 9. 催化剂的平均孔半径：一般固体催化剂(分子筛除外)中孔道的粗细、长短和形状都是不均匀的，为了简化计算，可以把所有的孔道都看成是圆柱形的孔，并假定其平均长度为L，平均半径为r。 10. 催化剂中毒：催化剂在使用过程中，如果其活性的衰退是由于反应介质中存在少量杂质，或是由于催化剂在制备时夹杂有少量杂质而引起的，则称为催化剂的中毒。 11. 催化剂的寿命：催化剂在实际反应条件下，可以保持活性和选择性的时间称为催化剂的寿命。 12. 催化剂的活化：催化剂在投入实际使用之前，经过一定方法的处理使之变为反应所需的活化态的过程。 13. 转化数：单位活性中心在单位时间内进行转化的反应分子数 14. 转化率：反应物在给定的反应条件下转化为产品和副产品的百分数 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
现代化学化工进展
化学化工进展燃料电池 化学化工与材料学院2008级化学实验班 邓晓然 （20080168）
现代化学化工进展 燃料电池 化学化工与材料学院2008级化学实验班邓晓然（20080168） 引言 21世纪，是能源开发、资源利用与环境保护互相协调发展的时代。能源的优化利用与清洁能源的开发，是能源、资源与环境可持续发展战略的重要组成部分。在21世纪，化石能源（如煤炭、石油、天然气）逐渐被消耗殆尽，传统的能源利用方式的弊病日益显现——一是储存于燃料中的化学能必须首先转变成热能后才能被转变成机械能或电能，受卡诺循环及现代材料的限制，在极端所获得的效率只有33%~35%，一半以上的能量都白白地损失掉了；二是传统的能源利用方式给今天人类的生活环境造成了巨量的废水、废气、废渣、废热和噪声的污染。这些都迫使人类一直在找寻既有高的能源利用效率又不污染环境的能源利用方式。氢能源及再生能源进入了人类视野，其必将会逐步取代化石能源而成为人类使用的主体能源，而这种能源的变迁也将迫使发电与供电方式发生重大变革。燃料电池(Fuel Cell，FC)作为一种新兴的化学电源，最大限度的解决了传统能源利用方式的弊病，因此，燃料电池的开发及研究也成为了热点话题。 历史沿革 1839 年,英国科学家Grove 首先介绍了燃料电池的原理性实验，并用这种以铂黑为电极催化剂的简单的氢氧燃料电池点亮了伦敦演讲厅的照明灯。1889年Mood和Langer首先采用了燃料电池这一名称，并获得200mA/m2电流密度。 由于发电机和电极过程动力学的研究未能跟上研究步伐，直到约100 年后,英国剑桥的Bacon 采用多孔气体扩散电极制备了培根型碱性燃料电池（AFC）。 20 世纪60 年代，燃料电池首次应用在美国航空航天管理局（NASA）的阿波罗登月飞船上作为辅助电源，为人类登月球做出了积极贡献,燃料电池的研究进入了快速发展阶段. 后来称这一时期为燃料电池开发的空间时代（space era）。 1973 年，在全球能源危机的刺激下，为了提高能源利用率，研究重点从航天转向地面发电装置，磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐电池（MCFC）以及直接采用天然气、煤气和碳氢化合物作燃料的固体氧化物燃料电池（SOFC）作为电
现代催化研究方法
生物质气化技术的研究分析 摘要：生物质能是满足当今世界能源需求的最具潜力的可再生能源。利用生物质气化技术能实现CO2的归零排放，节约常规能源，符合可持续发展的要求。本文介绍了生物质气化的原理与工艺和相关气化反应器，阐述了生物质气化特性的影响因素及评价指标，指出了生物质气化技术中需要解决的问题。 关键词：生物质气化，原理与工艺，气化炉，气化特性 能源和环境问题已成为全球关注的焦点，随着能源消耗的迅速增长，化石燃料的大量使用带来了严重的环境污染和生态破坏，再加上常规能源如煤、石油、天然气等资源量的日益减少，开发洁净的可再生能源成为了可持续发展的迫切需要[1]。与此同时，生物质能在可再生能源中，是地球上唯一能够储存和可运输的清洁能源，资源量大，分布广，开发潜力巨大。 生物质能要真正成为矿物燃料的替代能源，其关键是要将能量密度低的低品位的生物质能转变成高品位能源。如何有效地将生物质转化为洁净、高效的高品位能源，是该领域目前的主要研究课题。当前，生物质能转化技术主要包括生物质气化、液化、固化以及直接燃烧技术。生物质能气化技术就是其中重要的手段之一。 1 生物质气化的原理与工艺 生物质气化是指生物质原料(薪柴、锯末、麦秸、稻草等)压制成型或经简单的破碎加工处理后，在欠氧条件下，送入气化炉中进行气化裂解，得到可燃气体并进行净化处理而获得产品气的过程。其原理是在一定的热力学条件下，借助于部分空气(或氧气)、水蒸气的作用，使生物质的高聚物发生热解、氧化、还原、重整反应，热解伴生的焦油进一步热裂化或催化裂化为小分子碳氢化合物，获得含CO、H2和CH4的混合气体。 气化技术是目前生物质能利用技术研究的热门方向。典型的气化工艺有以下3种：干馏工艺、快速热解工艺、气化工艺[2]。其中前两种生物质气化工艺适用于木材或木屑的热解；后一种适用于农作物（如玉米、棉花等）秸秆的气化。
中国石油大学华东油田化学聚丙烯酰胺的合成与水解实验报告
中国石油大学化学原理二实验报告 实验日期：2014/11/07 成绩： 班级：石工（理科）1202学号：12090413姓名：李佳教师： 同组者：韩秀虹、张鑫 聚丙烯酰胺的合成与水解 一、实验目的 1.熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺的加聚反应。 2.熟悉聚丙烯酰胺在碱溶液中的水解反应。 二、实验原理 聚丙烯酰胺可在过硫酸铵的引发下由丙烯酰胺合成： 由于反应过程中无新的低分子物质产生，所以高分子的化学组成与起始单体相同，因此这一合成反应属于加聚反应。 随着加聚反应的进行，分子链增长。当分子量增长到一定程度时，即可通过分子间的相互纠缠形成网络结构，使溶液的粘度明显增加。 聚丙烯酰胺可以在碱溶液中水解，生成部分水解聚丙烯酰胺： 随着水解反应的进行，有氨放出并产生带负电的链节。由于带负电的链节相互排斥，使部分水解聚丙烯酰胺有较伸直的构象，因而对水的稠化能力增加。 聚丙烯酰胺在钻井和采油中有许多用途。
三、实验仪器与药品 1．仪器 恒温水浴，沸水浴，烧杯，量筒，搅拌棒，电子天平。 2．药品 丙烯酰胺（化学纯），过硫酸铵（分析纯），氢氧化钠（分析纯）。 四、实验操作步骤 1．丙烯酰胺的加聚反应 （1）用台秤称取烧杯和搅拌棒的质量。然后在烧杯中加入2g丙烯酰胺和18ml水，配成10％的丙烯酰胺溶液。 （2）在恒温水浴中，将10％丙烯酰胺加热到80℃，然后加入 15滴10％过硫酸铵溶液，引发丙烯酰胺加聚。 （3）在加聚过程中，慢慢搅拌，注意观察溶液粘度的变化。 （4）10分钟后，停止加热，产物为聚丙烯酰胺。 2.聚丙烯酰胺的的水解 （1）称量制得的聚丙烯酰胺，计算要补充加多少水，可配成5％聚丙烯酰胺的溶液。 （2）在聚丙烯酰胺中加入所需补加的水，用搅拌棒搅拌，观察高分子的溶解情况。 （3）称取 20g 5％聚丙烯酰胺溶液（剩下的留作比较）加入 2ml 10％氢氧化钠，放入沸水浴中，升温至90℃以上进行水解。 （4）在水解过程中，慢慢搅拌，观察粘度变化，并检查氨气的放出（用湿的广泛pH试纸）。 （5）半小时后，将烧杯从沸水浴中取出，产物为部分水解聚丙烯酰胺。 （6）称取产物质量，补加蒸发损失的水量，制得5％的部分水解聚丙烯酰胺。比较水解前后5％溶液的粘度。 （7）将制得的聚丙烯酰胺倒入回收瓶中。
最新整理催化化学复习资料资料
1.催化剂：是一种能够改变一个化学反应的反应速度，却不改变化学反应热力学平衡位置，本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质。 2.催化剂的组成：主催化剂，共催化剂，助催化剂，载体。主催化剂又称活化组分，是多元催化剂中的主体，是必须具备的组分，没有它就缺乏所需要的催化作用。共催化剂是和主催化剂同时起催化作用的物质，二者缺一不可。助催化剂是加到催化剂中的少量物质，这种物质本身没有活性或者活性很小，甚至可以忽略，但却能显著地改善催化剂效能，包括催化剂活性、选择性和稳定性等。载体是主催化剂和助催化剂的分散剂、粘合剂、支撑体。 3.催化剂反应性能好坏的指标：包括催化剂的活性、选择性、稳定性。 4.催化剂的稳定性：是催化剂在使用条件下具有稳定活性的时间。包括化学稳定性、耐热稳定性、抗毒稳定性、机械稳定性。 5.物理吸附：是靠分子间作用力，即范德华力实现的，由于这种作用力较弱，对分子结构影响不大，可把物理吸附看成凝聚现象。 6.化学吸附：是气固分子相互作用，改变了吸附分子的键合状态，吸附中心和吸附质之间发生了电子的重新调整和再分配。化学吸附属于化学键力。由于这种作用力强，对分子吸附分子的结构有较大影响，可以把化学吸附看成是化学反应。 https://www.360docs.net/doc/308332836.html,ngmuir方程依据的模型：a吸附剂表面是均匀的，各吸附中心能量相同，b吸附分子间无相互作用，c吸附是单分子层吸附，其吸附分子与吸附中心碰撞才能吸附，一个分子只占据一个吸附中心，d一定条件下，吸附与脱附可建立动态平衡。 8.BET等温方程：根据物理吸附的多分子层吸附，假设a固体表面是均匀的，自由表面对所有分子的吸附机会相等，分子的吸附、脱附不受其他分子存在的影响。B固体表面与气体分子的作用力为范德华引力，因此在第一吸附层上还可以进行第二、第三等多层吸附。 9.酸碱质子理论：凡是能提供质子的物质称为B酸，凡是能接受质子的物质为B碱 10.酸碱电子理论：凡是能提供电子的物质为L碱，凡是能接受电子的物质为L酸。 11.软硬酸碱理论：对外层电子抓得紧的酸为硬酸(HA)，而对外层电子抓的松的酸为软酸(SA)，属于二者之间酸为交界酸。对于碱，电负性大，极化率小，对外层电子抓得紧，难于失去电子对的物质为硬碱(HB)，极化率大，电负性小，对外层电子抓的松，容易失去电子对的物质为软碱(SB)，属于二者之间的碱为交界碱。 12.Tanabe(田部浩三)假设条件：A,C1为第一种氧化物金属离子配位数，C2为第二种氧化物金属离子配位数，两种金属离子混合后配位数不变。B. 氧的配位数混合后有可能改变，但所有氧化物混合后氧的配位数与主成分的配位数不变。C 已知配位数和金属离子电荷数，用图模型可计算出整体混合氧化物的电荷数，负电荷过剩时可呈现B酸中心，而正电荷过剩时为L酸中心。 13.固体酸的性质：酸中心的类型、酸中心的浓度、酸中心的强度。 14.Hammett指示剂的胺滴定法：利用某些指示剂吸附在固体酸表面上，根据颜色的变化来测定固体酸表面的酸强度。若指示剂由碱性色变为酸型色，说明H0<=pKa,若指示剂仍为碱型色，说明酸强度Ho>pKa 15.人工合成分子筛：是金属Na+阳离子型沸石分子筛，即Na2O?Al2O3?mSiO2?PH2O
中学化学和现代化学科学发展’汇总
中学化学和现代化学科学发展《基础教育课程改革纲要》中这样明确指出，要改变课程内容“难、繁、偏、旧”和过于注重书本知识的现状，加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系，关注学生的学习兴趣和经验，精选终身学习必备的基础知识和技能。可见在新课程中课程内容的改革同样占有重要的地位。高中化学新课程以提高学生科学素养为宗旨，其课程内容的选择改变了传统的以物质结构为基础、以元素周期律为主线的知识体系，突出化学基本观念的主导作用，注重在社会背景中引导学生学习化学知识，并将科学探究作为重要的课程内容。而在不同的课程模块中课程内容既具有连续性，又具有层次性。 中学化学的教育改革要注意以下几个问题： 1.学科的现状与发展趋势及社会需求是教育改革的基础和推动力。 2.要学习并重视现代教育学和学科教学研究所提供的新理念和方法论。 3.探究性学习仍然是教育改革的突破口。 4.要区分职业性要求和素质性要求。 5.学段的衔接更着重于能力。 中学化学教师要想更好的理解新教材的内容选择上的变化，更好的使用新教材，就应该进一步明确现代化学发展及其对中学化学的影响。 一、化学学科的成就和地位 1.化学学科的地位
早在1985年，美国学者G.C.皮门特尔指出：“化学是一门中心科学，它与社会多方面的需要有关。化学的基础研究则将有助于我们的后代赖以满足演化中的需要，赖以解决许多难以预期的问题。” 化学是一门承上启下的中心科学。科学可按照它的研究对象由简单到复杂的程度分为上游、中游和下游。数学、物理学是上游，化学是中游，生命、材料、环境等朝阳科学是下游。化学是中心科学，是从上游到下游的必经之地。 化学又是一门社会迫切需要的中心科学，与我们的衣、食、住（建材、家具）、行（汽车、道路）都有非常紧密的联系。 化学是与信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等八大朝阳科学（sun-rise sciences)都有紧密的联系、交叉和渗透的中心科学。 今天，在人类社会发展过程中迫切需要解决的几个重大问题：环境、粮食、能源、生命进化等，都需要化学的参与。 2.20世纪化学的重大成就 在20世纪的100年中，化学与化工取得了空前辉煌的成就。“空前辉煌”数字（3771万，2001）。1900年在Chemical Abstracts(CA)上登录的从天然产物中分离出来的和人工合成的已知化合物只有55万种。化学是以指数函数的形式向前发展的。 报刊上常说20世纪发明了六大技术: 1.包括无线电、半导体、芯片、集成电路、计算机、通讯和网络等的信息技术；
中国石油大学华东《化学反应工程》第1阶段在线作业
?A) Knudsen扩散和分子扩散的主要区别在于扩散阻力产生的主要原因是分子与孔壁碰撞还是分子与分子间碰撞造成的 ?B) 扩散阻力的存在对反应未必是不利的 ?C) 对于实际的气固相催化反应，存在的扩散要么是Knudsen扩散，要么是分子扩散 ?D) 扩散阻力的大小，与催化剂孔道的复杂程度有关 ?A) 中间物种的浓度低 ?B) 中间物种的寿命短
中间物种虽然具有正常化合物的结构和性质，但由于仪器灵敏度的原因难以进行检测 ?D) 中间物种往往不具有正常化合物的结构和性质 ?A) 反应器体积更小 ?B) 转化率更小 ?C) 温度更低 ?A) 在平推流与全混流串联的反应器中 ?B) 在平推流反应器内进行反应
在全混流反应器内进行反应 ?D) 在循环反应器中 ?A) 反应速率是反应本身的特性，不受催化剂的影响 ?B) 反应速率会受到反应物在催化剂上的吸附和产物脱附速率的影响，与催化剂的粒径大小无关 ?C) 反应速率不仅会受到反应物吸附、产物脱附速率的影响，还有可能受到孔内扩散速率的影响 ?A) 全混流反应器 ?B) 平推流反应器
循环反应器 ?D) 平推流与全混流串联在一起的反应器 ?A) 空时等价于反应时间，提出空时的概念仅仅是表明它表达的是连续流动式反应器的反应时间 ?B) 空时不仅适用于连续流动式反应器，也适用于间歇式反应器 ?C) 空时并不完全等价与反应时间，能够表示连续流动式反应器的处理能力?D) 对于连续流动式反应器，在任何情况下空时和反应时间都不相等 ?A) 物理吸附的吸附热较化学吸附更强 ?B)
物理吸附和化学吸附均为多层吸附 ?C) 化学吸附具有选择性，物理吸附无选择性 ?D) 物理吸附和化学吸附都是可逆的过程 ?A) 反应级数仅仅是一个经验值，可以是任何数值 ?B) 反应级数不可能是0 ?C) 反应级数不能大于3，但可以是小数 ?A) 同一平推流反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的?B) 在同一全混流反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的?C)
催化基础知识普及
催化基础知识普及 氧物种 为了认识催化氧化反应的规律性，了解作为反应物之一的氧和氧化物催化剂中的氧在表面上的存在形式和在反应中的作用，无疑是我们关注的问题之一。 （1）氧吸附态 氧在催化剂表面上的吸附极其复杂，有分子形式吸附的缔合吸附和解离吸附，且氧原子可以进入金属晶格内部，生成表面氧化物。 一般在氧化物上主要存在的氧物种有：分子氧O2、分子吸附氧O2-、原子吸附氧O-、表面晶格氧O2-以及体相晶格氧O2-。 相互转化关系： 分子氧O2<——>分子吸附氧O2-<——>原子吸附氧O-<——>表面晶格氧O2- 更为具体： O2(g) <——>O2(s) <——>O2-(s) <——>O22-(s) <——>2O-(s) <——>2 O2-(s) 活性 O-(s) >O22-(s)> O2-(s) （2）氧物种表征 现在普遍认为在催化剂表面上氧的吸附形式主要有：电中性的氧分子物种（O2）ad和代负电荷的氧离子物种（O2-<（2为下标>分子吸附氧、O-原子吸附氧、O2-<（2为上标>晶格氧<包括表面晶格氧和体相晶格氧>），这些氧物种可以采用电导、功函、ESR以及化学方法给与测定。 以分子氧形式进行化学吸附时，氧物种的电导不变，而以离子氧形式进行化学吸附时，常常伴以很明显的电导变化，并且由于在表面上形成一负电荷层和靠近晶体表面层形成正的空间电荷，使功函随之增加，所以可借助电导和功函的测量容易区别可逆吸附的分子氧和不可逆吸附的离子氧。 对于离子氧O-和O2-（2为下标，分子吸附氧），可以借助两者在ESR谱上的不同信号而加以区别。 更为准确的方法是：核自旋I=5/2的同位素17O，其在吸附时，ESR谱有精细结构。如吸附态为O-物种，其精细结构由6条线组成（我在测CeO2表面氧时，发现奇怪现象：550度焙烧后的氧可以观测到典型的O-、O2-谱线；但是650度焙烧的氧出现6条谱线，我只是常规的ESR，没有采用同位素，为何也出现6条谱线，晕！！！），而吸附态为O2-物种时，由于未成对电子和两个17O核作用，精细结构为11条谱线。 离子氧O2-（晶格氧），可以根据吸附时计算出的平均电荷数，即所谓的化学法确定。 氧物种表征在催化专业一般采用的是ESR，而像LEED、ESCA光谱法、电导、功函、化学方法（联氨法）没有接触过（这方面内容哪位虫友了解麻烦补上）。采用TPR、TPD验证ESR并与其表征的物种相对应，从而进一步探讨氧物种与活性的关系。另外，IR、XPS也可以用来表征氧物种！ 一般认为，吸附态的O2或O2-等氧物种脱附峰温Tm值低于200度。 下面三幅图为CeO2的氧物种的表征图！！（我做的，非标准谱图，仅供参考、讨论）。