催化原理

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催化作用的原理

催化作用的原理

催化作用的原理催化作用是一种重要的化学过程,它可以促进反应的速度,但也不改变反应的方向。

它的原理是:催化剂可以与反应物发生反应,或者形成一种暂时性的中间物,使反应物更容易分子间发生反应。

这样,催化剂可以把反应物稳定地聚集在一起,并加快反应速度,但是催化剂本身不参与化学反应,只能影响反应中反应物之间发生反应,最终形成反应产物。

根据不同的反应,可以将催化剂分为两种,即催化氧化和催化还原。

催化氧化指的是一种反应,在该反应中,反应物的氧原子减少,其他原子的数量保持不变。

催化剂能够影响反应,帮助反应物迅速氧化,提高氧化反应的效率。

催化还原指的是一种反应,在该反应中,反应物的氧原子增加,其他原子的数量保持不变。

催化剂也可以帮助氧化反应物达到可逆反应的状态,进而缩短还原反应的时间,提高还原反应的效率。

催化剂在反应中起着关键作用。

它能够影响反应物的活性,增加可能实现反应的活性位点,促进反应之间的转化。

主要有四类催化剂,即金属催化剂、醇催化剂、酶催化剂和非酶催化剂。

在金属催化剂中,金属离子可以促进反应,起到活化反应物的作用。

在醇催化剂中,醇是一种活性物质,可以通过构建活性中间体,从而获得更多可能实现反应的位点。

酶催化剂则是一种特殊的催化剂,它利用蛋白质的结构来改变反应物,从而达到催化作用。

它们可以将较难发生氧化和还原反应的物质催化转变成更容易发生反应的物质。

非酶催化剂是目前最为广泛的催化剂,它能够增强反应物的活性,加速反应的发生,从而提高反应的效率。

总之,催化作用是一种常用的化学反应,它能够加快反应速度,但反应本身不会改变。

催化剂可以影响反应物的活性,帮助活性中间物促进反应,从而帮助反应达到变化,提高反应的速度,改变反应的过程。

各类催化剂的催化原理

各类催化剂的催化原理

各类催化剂的催化原理催化剂是在化学反应中加速反应速率但不参与反应的物质。

催化剂的催化原理涉及多个方面,包括表面吸附、活化反应物、分子重排和提供替代反应路径等。

1.表面吸附:大多数催化反应发生在催化剂的表面上。

表面吸附是催化反应的关键步骤之一、催化剂表面的活性位点可以吸附反应物,从而使反应物在催化剂表面上进行反应。

催化剂的活性位点通常是特定的表面缺陷、孔洞或原子。

催化剂的选择性和活性往往与催化剂表面的活性位点的性质相关。

2.活化反应物:催化剂可以通过活化反应物来促进反应。

催化剂的表面可以与反应物发生相互作用,降低反应物的活化能,从而加速反应。

催化剂可以通过提供活化能成本较低的路径使反应物易于进入过渡态,同时保持过渡态的稳定性,从而加速反应的发生。

3.分子重排:催化剂可以通过将反应物分子重新排列成更稳定的中间体或过渡态来促进反应。

催化剂可以通过在反应物分子之间引入键的形成和断裂来催化分子重排。

这种分子重排可以改变反应物的构型,从而使反应物更容易进入过渡态,促进反应的发生。

4.提供替代反应路径:催化剂可以提供一个与未催化反应不同的反应路径。

催化剂可以通过特定的反应机制和中间体形成新的反应路径,从而降低反应的能量需求。

通过提供替代的反应路径,催化剂可以加速反应的进行,提高反应的速率和选择性。

催化剂的催化原理还涉及其他因素,如催化剂与反应物的化学亲和力、催化剂的结构和形态等。

不同类型的催化剂有不同的催化原理。

以下是一些常见催化剂和它们的催化原理:1.酶催化剂:酶是生物体内一类高度选择性的催化剂,能加速特定的生物反应。

酶的催化机制涉及酶与底物之间的非共价相互作用,如氢键、离子键、疏水作用和范德华力等。

酶催化还包括酶的亲和性、酶的构象变化和过渡态稳定性的调节等。

2.过渡金属催化剂:过渡金属催化剂常用于有机合成反应。

过渡金属催化剂通过配位键的形成和断裂来活化反应物,并参与反应的过渡态。

过渡金属催化剂的活性通常与其电子配置和配合环境有关。

催化原理

催化原理

(1)基元反应:如果一个化学反应,反应物分子在碰撞中相互直接作用直接转化为生成物的分子(2)外扩散:从流体层经过滞流层向催化剂表面的扩散,或其反向的扩散。

(3)转换频率: 在给定反应条件及一定反应程度下,单位时间内每个活性位上发生的总包反应次数。

(4)空速:是指单位时间里通过单位催化剂的原料油的量,它反应了装置的处理能力。

(5)单程收率:反应物料一次通过催化剂床层转化为目的产物的百分数称为单程收率。

(6)共催化剂:(7)调变性助剂:此种助剂改变催化剂的化学组成,引起许多化学效应以及物理效应。

对金属和半导体催化剂而言,可以观察到这类助剂引起催化剂电导率和电子脱出功的变化。

(8)质量作用定律:经验证明基元反应的速率方程比较简单,即基元反应速率与反应物浓度的乘积成正比,其中各浓度的指数就是反应式中各相应物质的系数。

基元反应的这个规律称为质量作用定率。

(9)羰基化过程:烯烃或炔烃与CO 在过渡金属配合物和第三组分的存在下生成含羰基产品,这种过程称为羰基化过程(10)起始吸附热:从吸附过程进度考虑的。

当吸附量趋于零时的吸附热即为起始吸附热。

(11)Langmuir 吸附等温式:1. 工业上对催化剂的要求。

答:(1)较高的活性(2)较好的稳定性或寿命(3)较好的流体流动性(4)较好的机械性质:即具有良好的磨损率、压碎强度、导率、抗热冲击性能2.均相与多相催化作用的比较。

答:(1)均相催化:所有反应物和催化剂分散在一个相A. 分子-分子反应、分子-离子反应B. 动力学控制,质量传递过程不重要C. 反应物种容易鉴别,反应机理研究比较容易D. 工业实现较难,催化剂分离回收困难(2)多相催化:催化剂和反应物处于不同的相,有相界面隔开。

A.传递过程对动力学影响大B.扩散、吸附对反应速率有决定性作用C.难以严格区分传递过程与表面化学反应D.活性表面结构和反应中间物的本质难以分析,反应机理研究困难E.便于工业应用,大多数工业过程采用17. 配合催化活性中心活化过的分子之间或活化过的分子与外来的反应物分子之间进一步反应生成新的活化中间体或产品,从而完成一个配合催化的循环。

催化作用原理

催化作用原理

催化作用原理催化作用是化学反应中一种常见且重要的现象。

通过催化剂的存在,可以在反应速率和能量消耗方面起到显著的促进作用。

本文将介绍催化作用的原理,并探讨几个典型的催化反应案例。

一、催化作用的定义和基本原理催化作用是指通过添加催化剂来调控化学反应的速率,而不改变反应的终态和平衡位置。

催化剂是一种能够降低反应活化能并提高反应速率的物质。

催化剂在反应进行中不参与反应,因此在反应结束后可以被重新使用。

催化作用的基本原理涉及两个关键概念:活化能和反应中间体。

活化能是指反应在进入过渡态时所需要的能量,而反应中间体则是反应过程中的临时生成的物质。

催化剂通过与反应物发生相互作用,可以降低反应物的活化能,并稳定反应中间体。

这样一来,反应可以更容易地发生,并且反应速率得以提高。

二、催化作用的类型和机理催化作用可以分为两种类型:正常催化和自催化。

正常催化是指催化剂与反应物之间存在化学反应,生成新的物质,并参与到反应机制中。

自催化则是指催化剂本身就是反应物之一,通过反应生成中间体,然后再与其他反应物反应。

催化作用的机理主要有三种:表面反应机理、中间体机理和溶解催化机理。

表面反应机理是指催化剂在表面上与反应物之间发生化学反应,并生成反应产物。

中间体机理则是指催化剂与反应物之间形成中间体,然后再发生反应生成产物。

溶解催化机理则是指催化剂在溶液中与反应物形成络合物,调节反应速率。

三、典型催化反应案例1. 铂金催化剂在汽车尾气净化中的应用汽车尾气中的一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)是环境中的污染物。

铂金催化剂能够催化CO和NOx与氧气(O2)反应生成二氧化碳(CO2)和氮(N2),有效净化尾气。

2. 马弗炉中的催化作用马弗炉是一种用于合成氨的重要装置。

在马弗炉中,铁铝石催化剂通过吸附和解离氢气(H2)和氮气(N2),促进氢气和氮气的反应生成氨气(NH3),实现高效合成氨的过程。

3. 催化裂化反应在石油加工中的应用催化裂化反应是石油加工中常用的方法之一,用于将高碳烃转化为低碳烃。

(完整word版)催化原理

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催化原理1、活性:是指催化剂影响反应进程变化的程度;或指催化剂对反应加速的程度,衡量催化剂效能大小的标准。

催化剂使原料转化的速率:a=-(1/w )d (nA)/dt选择性:指催化剂使反应向着某一特定产物的方向进行;或是指所消耗的原料中转化成目的产物的分率目的产物在总产物中的比例S=ΔnA →P /Δn A =(p/a).(n P /Δn A)=r P /Σr i比活性:对于固体催化剂,与催化剂单位表面积相对应的活性称为比活性α=k/S分散度:分散度(Dispersity ) =表面原子数/总原子数TOF :转换频率是指每个催化中心上单位时间内产生的给定产物的分子数(TOF)。

2 、空速:单位时间里单位催化剂的处理量WHSV:重时空速:每小时进料的重量(液体或气体))/催化剂的装填重量空时速率:3 、化学吸附态:分子或原子在固体催化剂表面化学吸附后的化学状态、电子结构、几何构型。

表面覆盖度:在吸附平衡时,吸附剂表面被吸附质粒子覆盖的分数,常用θ表示。

对于单层的吸附,θ=V/V m ,V 是平衡吸附量,V m 是单分子层饱和吸附量。

Langmuir 吸附:①定位吸附;②单层吸附;③均匀吸附(理想吸附);④吸附与脱附动态平衡 定位吸附:E T 〈E P 分隔吸附位的势垒高度E P 大于吸附质分子热运动能E T,分子不能逸出“势能阱”非定位吸附:E T >E P,吸附质在表面自由转换。

积分吸附热:指达到吸附平衡时,被气体吸附质覆盖的那部分吸附剂表面所产生的平均吸附热.它表示在吸附过程中,较长期间内热量变化的平均值。

积分吸附热随吸附质浓度的大小而变化,一般用于区分物理吸附和化学吸附的吸附热。

4、 速率控制步骤:总速度(或宏观速率)取决于阻力最大的步骤(最慢的步骤)扩散控制:(外扩散、内扩散)动力学控制:(表面反应、化学吸附与脱附)5 、Knudsen扩散:气体在多孔固体中扩散时,如果孔径小于气体分子的平均自由程,则气体分子对孔壁的碰撞,较之气体分子间的碰撞要频繁得多,这种扩散称为努森扩散(knudsen diffusion).构型扩散:当催化剂孔径尺寸与反应物分子大小接近,处于同一数量级时,分子大小发生微小变化就会引起扩散系数发生很大变化。

催化剂的催化原理有几种

催化剂的催化原理有几种

催化剂的催化原理有几种
催化剂的催化原理可分为以下几种:
1. 吸附理论:催化剂吸附反应物分子,使其形成中间态,从而降低反应物分子之间的能垒,促进反应的进行。

2. 酸碱理论:催化剂表面存在酸性或碱性活性位点,通过吸附反应物分子并改变其电荷状态,加速反应的进行。

3. 电子理论:催化剂能够在反应过程中与反应物分子发生电子转移,改变反应物的电荷分布,提高反应速率。

4. 表面活性理论:催化剂表面具有特殊的物理结构,能够提供有效的表面活性位点,促使反应物分子在表面上发生反应。

5. 构象理论:催化剂通过调整反应物分子的构象或位点的排布,改变反应物分子之间的相互作用,从而加速反应的进行。

需要注意的是,不同类型的催化剂可能同时运用多种催化原理,或者某种催化原理在特定体系下起主导作用。

同时,催化剂的催化原理还受到多种因素的影响,如温度、压力、溶剂、反应物种类和反应条件等。

催化作用原理

催化作用原理

催化作用原理
催化作用原理指的是通过添加催化剂,增加化学反应速率的过程。

催化剂是一种可在反应中多次参与,但在反应结束后并不参与化学反应最终生成物的物质。

催化剂通过提供一个新的反应路径,降低化学反应的活化能,从而加速反应速率。

催化作用的原理可以通过以下步骤解释:首先,催化剂与反应物之间发生吸附,也就是催化剂上的活性位点与反应物发生相互作用。

吸附过程中,反应物分子与催化剂的化学键发生变化,形成一个中间体,称为吸附复合物。

接下来,吸附复合物发生反应,生成产物和再生催化剂。

反应过程中,活化的化学键被断裂,并形成新的化学键。

此过程中,催化剂起到了降低反应的能垒的作用,使反应更容易进行。

最后,反应产物从催化剂表面脱附,催化剂重新进入到吸附反应的循环当中。

催化作用原理的关键在于催化剂提供了一个新的反应途径,使原本需要较高能量才能发生的反应,变得更容易。

此外,催化剂的活性位点与反应物的选择性吸附也能在反应中引导化学键的形成,从而控制产物的生成。

总之,催化作用原理是通过催化剂提供新的反应路径,降低反应的能垒,从而提高反应速率的过程。

催化作用原理

催化作用原理

催化作用原理催化作用是一种非常重要的化学反应,它可以改变反应的速度和产物,因此,了解其原理非常重要。

催化作用的基本原理是“催化剂会使反应的速率加快,但不会影响反应本身的化学性质”。

换句话说,催化剂只会影响反应的速率,而不会影响反应的产物。

催化剂可以在反应过程中减少能量消耗,减小活化能需求,从而加速化学反应的进程。

催化作用的概念可以追溯到16世纪,当时科学家认为土壤中的微生物对化学反应有影响。

19世纪,德国化学家Berzelius发现催化剂和化合物的活性之间存在关系,表明催化剂可以改变化学反应的结果。

20世纪,随着计算机技术的发展,科学家可以得出关于催化作用的更加精确的模型。

例如,催化作用可以分为两大类:降低该反应所需的活性能量(即解吸能);和辅助反应物之间相互作用提高反应速率。

在现代化学中,催化剂被广泛应用于各种化学反应,为化学工业带来巨大的经济效益。

催化剂的机理也得到广泛的研究。

例如,羟基催化剂能够使反应物之间的相互作用更加紧密,从而提高反应的速率。

催化剂也可以把反应物分隔开,这样反应就能够更加有效地发生,并且消耗的能量也更少。

另外,催化作用还可以用于合成新的化合物,这是以前不可能的。

催化剂可以加快特定的化学反应,而不影响其他的反应,这样就可以节省时间和能源,有助于合成新的有效成分。

总之,催化作用是一种非常重要的化学反应,它可以大大减少反应所需活性能量,提高反应速率,并可以用于合成新的有效成分,从而为工业界提供了一种重要的新工艺。

不仅如此,催化作用也可以用于改善环境污染,因为可以把原来容易空气中排放的有毒物质转化为不容易排放的物质。

而且,研究人员还在研究如何用催化剂来改善呼吸和其他身体系统中发生的化学反应,以帮助治疗疾病。

因此,了解催化作用的原理可以帮助我们更好地理解催化剂对化学反应的影响,从而更好地应用催化剂,更有效地利用资源,进而实现可持续发展。

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一、催化剂的定义与催化作用的特征1.定义:凡能加速化学反应趋向平衡,而在反应前后其化学组成和数量不发生变化的物质。

2.特征:①加快反应速率;②反应前后催化剂不发生化学变化(催化剂的化学组成--不变化物理状态---变化(晶体、颗粒、孔道、分散))③不改变化学平衡④同时催化正、逆反应。

⑤对化学反应有定向选择性。

二、催化剂的评价指标工业催化剂的四个基本指标:选择性、稳定性、活性、成本。

对工业催化剂的性能要求:活性、选择性、生产能力、稳定性、寿命、机械强度、导热性能、形貌和粒度、再生性。

1.活性催化剂使原料转化的速率:a=-(1/w)d(nA)/dt2.生产能力--时空收率:单位体积(或单位质量)催化剂在单位时间内所生产的目的产物量Y v,t=n p/v.t or Y W,t=n p/w.t3.选择性:目的产物在总产物中的比例S=Δn A→P/Δn A=(p/a).(n P/Δn A) =r P/Σr i4.稳定性:指催化剂的活性随时间变化5.寿命:是指催化剂从运行至不适合继续使用所经历的时间三、固体催化剂催化剂的组成部分主催化剂---活性组份:起催化作用的根本性物质,即催化剂的活性组分,如合成氨催化剂中的Fe。

其作用是:化学活性,参与中间反应。

共催化剂:和主催化剂同时起作用的组分,如脱氢催化剂Cr2O3-Al2O3中的Al2O3。

甲醇氧化的Mo-Fe催化剂。

助催化剂:它本身对某一反应无活性,但加入催化剂后(一般小于催化剂总量10%)能使催化剂的活性或选择性或稳定性增加。

加助催化剂的目的:助活性组份或助载体。

载体:提高活性组份分散度,对活性分支多作用,满足工业反应器操作要求,满足传热传质要求。

四、固体催化剂的层次结构初级粒子:内部具有紧密结构的原始粒子;次级粒子:初级粒子以较弱的附着力聚集而成-----造成固体催化剂的细孔;催化剂颗粒:次级粒子聚集而成-----造成固体催化剂的粗孔;多孔催化剂的效率因子:η=K多孔/K消除内扩散=内表面利用率<1五、催化剂的孔内扩散模型物理吸附:分子靠范德华力吸附,类似于凝聚,分子结构变化不大,不发生电子转移与化学键破坏。

努森扩散(微孔扩散):当气体浓度很低或催化剂孔径很小时,分子与孔壁的碰撞远比分子间的碰撞频繁,扩散阻力主要来自分子与孔壁的碰撞。

散系数D K=9700R(T/M)0.5 式中:R是孔半径,cm; T是温度,K;M是吸附质相对分子量。

体相扩散(容积扩散):固体孔径足够大,扩散阻力与孔道无关,扩散阻力是由于分子间的碰撞,又称分子扩散。

体相扩散系数D K=νγθ/(3τ)式中ν、γ 分别是气体分子的平均速率和平均自由程;θ 固体孔隙率;τ 孔道弯曲因子,一般在2~7。

过渡区扩散:介于Knudsen扩散与体相扩散间的过渡区。

分子间的碰撞及分之与孔道的碰撞都不可忽略构型扩散:催化剂孔径尺寸与反应物分子大小接近,处于同一数量级时,分子大小发生微小变化就会引起扩散系数发生很大变化。

例如:分子筛择形催化六、催化过程的分类均相催化:反应物和催化剂处于同一相非均相催化:反应物和催化剂不处于同一相,它们之间存在相界面,反应在相界面上进行四大类固体催化剂:①酸、碱氧化物②负载型催化剂③半导体过渡金属氧化物④金属单质酸碱催化:催化剂与反应物分子间因电子对的接受而配位或发生强烈的极化,从而形成活性物种。

氧化还原型机理:催化剂与反应物分子间发生单个电子的转移,从而形成活性物种。

络合催化:反应物分子与催化剂间配位作用而使反应物分子活化。

相转移催化:通过加入少量第三种物质,使分处在不同相且反应很慢的两反应物反应速率加快,这种物质即是相转移催化剂。

七、吸附与多相催化物理吸附:分子靠范德华力吸附,类似于凝聚,分子结构变化不大,不发生电子转移与化学键破坏。

活化吸附:需活化能Ea>0 (慢化学吸附)非活化吸附:无需活化能Ea=0 (快化学吸附)学吸附:吸附质与吸附剂表面发生化学反应。

均匀吸附:表面原子与反应物分子形成相同的吸附键非均匀吸附:表面原子的能量不同,表面原子与反应物分子形成不同的吸附键。

单纯吸附:只有一种反应物分子吸附混合吸附:有几种反应物分子在催化剂表面吸附解离化学吸附: 吸附前先解离,成为有自由价的基团,能成键吸附不解离吸附:具有π电子或未共享电子对的分子,通过π电子分子轨道再杂化产生自由价化学吸附态:分子或原子在固体催化剂表面化学吸附后的化学状态、电子结构、几何构型。

有效吸附态:能进行化学反应的吸附态,对应的吸附中心为催化活性中心。

定位吸附:ET<EP 分隔吸附位的势垒高度EP大于吸附质分子热运动能ET,分子不能逸出“势能阱”.非定位吸附:ET >EP ,吸附质在表面自由转换.区别:非定位吸附质点在固体表面自由运动;定位吸附质点获得能量后在固体表面跃迁。

八、吸附与催化的关系多位催化理论——巴兰金几何对应原理:催化剂晶体空间结构与反应物分子反应变化的部分其结构呈几何对应关系活性集团理论——柯巴捷夫活性集团理论:活性中心是催化剂表面上非晶相中几个原子组成的集团火山型原理:在一个好的催化剂:中等强度化学吸附键;使吸附反应物分子中键断裂;中间物在表面短暂滞留;产物分子迅速脱附;表面有一定的遮盖率。

催化活化吸附的两基本特征:1、至少一个反应物在固体表面上进行化学吸附——产生催化活性的必要条件。

2、固体表面对反应物分子的吸附强度应适中。

太弱,不活化;太强,中毒。

固体酸碱催化剂及催化作用固体酸:能给出质子or 接受电子的固体 B 酸:给出质子L 酸:接受电子固体碱:能接受质子or 给出电子的固体 B 碱:接受质子L 碱:给出电子田部浩三假论:1、各金属离子的配位数和它在单一氧化物中一样2、所有氧离子的配位数与其中占多数的一种氧化物中氧离子的配位数一样固体酸强度和酸量酸强度:给出质子或接受电子的能力。

用H。

表示H。

Hammentt函数液体酸(稀酸溶液)PH 浓酸溶液和固体酸H。

酸强度指示剂: ①碱性物质②酸碱转变前后颜色不同③酸—碱转变时颜色突变的酸解离常数的大。

程序升温脱附法(TPD):用碱性化学物质在固体酸上吸附成盐(常用NH3、吡啶),再进行程序升温脱附,脱附温度越高,酸强度越大。

可同时测定相对酸强度和酸量。

九、分子筛催化剂沸石:自然界存在的类似粘土的硅铝酸盐分子筛:工合成结晶的硅铝酸盐,化学组成Me x/n [ (AlO2)x(SiO2)y ] zH2O 丝光沸石(M型沸石):大量双五元环通过氧桥连接而成,连接处形成四元环。

进一步连接成层结构,没有笼. ZSM型沸石:结构单元与丝光沸石相似,由五元环组成;无笼;只有通道,其中高硅铝比的具有增水性。

反应物择型催化:反应物分子直径小于孔径的分子进入晶孔反应产物择型催化:产物中分子临界直径小于孔口的可以从孔中扩散出来。

过渡状态限制择形催化剂:产物、反应物不受催化剂窗口的孔径限制,需内孔和孔腔有适宜的空间,便于过渡态生成.分子交通控制的择形催化:催化剂有大小不同的孔道,反应物通过一种孔道进入活性部位,产物从另一通道扩散出来十、金属催化剂及催化作用金属催化剂的电子逸出功φ:金属表面电子移到外界所需的最小功(最低能量)反应物粒子的电离势I :反应物电子移到外界所需的最小功(难易程度)能带理论: 金属形成晶格时,原子按一定的规律紧密排列,金属原子核对外层价电子束缚较弱,其电子在整个晶体内自由运动——离域共价键(金属键)“金属原子核就淹没在电子的海洋中”。

金属能带理论---分子轨道理论:N个原子形成分子,其分子轨道是:N/2成键轨道,N/2反键轨道。

对金属而言,N个金属原子形成的分子就是整块金属,故金属分子(即整块金属)其原子数N非常大成键轨道间能级差非常小,以至构成能带→满带;反键轨道间能级差也非常小→空带。

能带间的能级差为禁带。

过渡金属的d空穴概念:由于过渡金属原子的价电子在整个金属自由运动,形成能带,决定了金属的性质:导电性、导热性、光谱行为等。

过渡金属最外层能带与次外层能带出现重叠,使得这两层的电子可以发生某种程度的移动。

d空穴:由于能带重叠造成电子在能带间转移所形成d带电子不饱和程度。

Pauling价键理论:金属晶体是由原子通过价电子形成共价键(金属键)结合而成。

共价键是由nd、(n+1)s、和(n+1)p轨道参与的杂化轨道。

晶体结构和空间点阵:点阵:直线点阵、平面点阵、空间点阵晶体:原子、离子或分子按点阵结构排列而成的物质;晶格:按点阵划分的空间格子;晶格参数:晶格中原子间距及轴角大小;晶胞:晶体结构的最小单位。

晶面符号:通常用指标来描述晶面或从空间点阵中划分出来的平面点阵。

选择空间点阵中的三个平移向量a,b,c的三个方向作坐标轴,用(a,b,c)表示晶面,各种晶面中典型的晶面有(1,0,0)(0,1,0)(0,0,1)(1,1,0)(1,0,1)(0,1,1)(1,1,1)多位催化理论——巴兰金理论反应物物理吸附---反应基团与催化剂活性中心作用而分子变形---生成中间络合物(化学吸附)---表面反应---生成产物而脱附。

几何适应性: 要求:1 吸附引起的键长、键角适当变化;2 反应物中的反应基团的几何对称性与活性中心结构的对称性相适应。

能量适应性: 重要的能量因素:反应热ΔH、活化能Ea;对于双位反应:E1=E2 反应最快分散度=表面原子数/总原子数结构敏感反应:反应速率对金属表面细微结构变化敏感的反应。

催化剂表面纹理结构、载体性质影响反应。

结构非敏感反应:反应速率不受催化剂结构影响。

(制备方法、晶粒大小、载体结构等对催化剂的比活性影响不大)载体效应:载体与金属相互作用,影响催化剂性能(一)、载体与金属的相互作用1、接触面原子作用。

对小于1.5nm的金属颗粒影响较大;2、高分散度时,细小金属粒子溶于载体晶格,影响很大;3、金属颗粒被载体氧化物涂饰。

改变催化剂电子性质,对催化性能影响很大。

(二)、氢溢流现象溢流:被吸附的活性物种从一个相转移至不能直接生成活性物种的另一相,使另一相活化而参与反应。

十一、络合催化剂及其催化作用络合催化:催化剂和反应物之间由于配位作用而进行的催化反应。

络合催化剂:一般是过渡金属络合物、过渡金属有机化合物。

催化特点是:效率高,选择性好,并可在温和的条件下操作,催化性能接近酶催化。

价键理论:中心原子(或离子)有空的价电子轨道,配体具有孤对电子。

配体将孤对电子配位到中心原子的空轨道中形成配价键。

nd5,(n+1)S1,(n+1)P3,9个轨道的能量相近,其空轨道可形成dsp杂化轨道与配体成键。

晶体场理论:中央离子与周围配体只是通过静电作用而形成络合物,中央离子在配体的作用下,发生五个简并(等同)d轨道的能级分裂,在d层未充满电子的情况下,这样的能级分裂给络合物带来额外的稳定化能(总能下降),造成中央离子与配体的附加成键效应。

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