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催化原理复习提纲 1~4章

催化原理复习提纲 1~4章

第一章:绪论1、催化的重要性(理解,能举例,开放性题目)答:催化有三重意思:催化科学、催化技术和催化作用。

催化科学:是研究催化作用的原理;研究催化剂①为何能使反应的分子活化,②怎样活化③以及活化后的分子的性能和行为;其重要性需由催化技术的广泛应用来说明,体现在提供理论指导。

催化科学①通过开发新的催化工程革新化学工业,提高经济效益和产品的竞争力,②通过学科渗透为发展新型材料(敏感材料、光电转换材料、储氢材料)和利用新能源做出贡献,③其跨学科性对生命科学有重要潜在意义,④将获得的对于活性中心的认识推广到分子学科的其他领域,通过对不同领域的分子作用机理的对比,获得新发现为本身的新应用创造条件。

催化技术:是催化作用原理的具体应用;90%以上的化学工业涉及催化技术,60%以上的产品与催化技术有关,在发达国家由催化技术直接和间接的贡献达到20-30%GDP;催化技术是现代化学工业的支柱和核心技术,而催化材料是催化技术的灵魂。

催化剂应用领域如下:(1)合成氨及合成甲醇: 产量最大的合成化学品(合成氨技术为一战提供火药和粮食)(2)石油炼制(煤、天然气)与合成燃料:运输量和消费量最大的化学品(二战德国:依赖于煤油的大生产)(3)无机化学工业:酸、碱、盐,硫酸和硝酸的生产(4)基本有机合成工业:醇、醛(酮)、酸、酯、腈(5)三大合成材料:合成树脂与塑料、合成橡胶、合成纤维(Ziegler-Natta、后过渡金属、茂金属催化剂)(6)精细化工产品:品种最多、平均单价高的化学品(7)生物化工:最有潜力和发展前景的化工领域(8)环境化学:与人类生存密切相关的领域,尾气净化催化作用:其理论对催化科学的形成奠定了基础,特别是化学热力学及化学动力学的理论。

如反应中间物种的形成与转化、晶格缺陷、表面活性中心、吸附现象以及诸多的实验研究方法对于探索催化作用的本质,改进原有催化剂和研究新的催化过程有推动作用。

总而言之:催化是中心科学。

催化期末重点

催化期末重点

一个催化剂是一种物质,它增加一个化学反应达到平衡的速率,但它本身不永久的牵涉在反应中。

这种作用称为催化作用。

涉及催化剂的反应称为催化反应。

2催化剂定义的三层含义●作为一种化学物质参与反应:它是一种物质;必须参与反应---不能远程作用;遵守所有化学作用原理●提高反应达到平衡的速率:不能改变化学平衡和体系热力学状态●本身不永久与反应物结合:一定量催化剂能够参与大量分子的反应3.催化剂基本原理催化剂作用的基本原理:降低反应的活化能---加速化学反应趋于热力学平衡点How改变反应途径Method中间化合物、暂时介入4.、催化作用的四个基本特征(1)化学平衡不能被改变。

--化学平衡性质是状态函数,取决于始终态(2)催化剂以相同的比例加速正逆反应。

(3)催化剂对反应具有选择性。

(4)催化剂的使用寿命有限5.催化剂的三大指标1)活性:催化剂影响反应进程变化的程度。

化学(抗毒)稳定性:催化剂对有害杂质毒化的抵制能力2)选择性:指所消耗的原料中转化成目标产物的分率。

3)稳定性:显示催化剂活性和选择性随时间变化的情况,通常以寿命表示。

包括:热稳定性、化学(抗毒)稳定性、机械强度稳定性6.催化剂组成与功能1)活性组分或称主催化剂:催化剂中提供基本化学活性的主要成分,是催化作用的根本性物质。

2)载体:作为活性组分的支撑体,提供有效的表面和适宜的孔结构,维持活性组分高度分散,使活性组分保持大的表面积。

3)助催化剂:助剂改善催化剂某一方面的性质;量很小7.金属分散度(DM)的定义:分散在载体表面上的金属原子(NS)与金属总原子数(NT)之比。

DM = NS / NT8.加入助催化剂的目的具有两类活泼部位,一类活泼部位催化反应的某些步骤,而另一类活泼部位则催化反应的另一些步骤,这种催化剂称为双功能催化剂。

例如:正庚烷的异构化10.协同催化剂若它们单独存在时对反应也有活性,则称这种催化剂为协同催化剂(cocatalyst)。

例如:MoO3-Al2O3脱氢催化剂11.溢流现象:溢流现象:是指固体催化剂表面的活性中心(原有的活性中心)经吸附产生出一种离子或自由基的活性物种,它们迁移到别的活性中心处(次级活性中心)的现象。

催化化学复习资料(一)2024

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催化化学复习资料(一)引言概述:催化化学是化学领域中一门重要的学科,它研究的是催化剂如何促进化学反应的进行。

本文将针对催化化学进行复习,介绍催化剂的分类、催化反应的基本原理、催化剂的活性与选择性、催化剂的失活与再生以及催化反应中的动力学等内容。

一、催化剂的分类:1. 酸催化剂:介绍酸催化剂的作用原理和优点。

2. 碱催化剂:介绍碱催化剂的作用原理和应用领域。

3. 金属催化剂:介绍金属催化剂的特点和催化机理。

4. 酶催化剂:介绍酶催化剂在生物催化中的应用和特点。

5. 复合催化剂:介绍复合催化剂的结构和催化性能。

二、催化反应的基本原理:1. 催化反应的速率方程:介绍催化反应速率方程的推导和应用。

2. 催化剂与反应物之间的作用:探讨催化剂与反应物之间的作用机制和热力学因素。

3. 控制催化反应的条件:介绍催化反应的温度、压力和物质浓度等因素在催化反应中的作用。

4. 催化反应的平衡与动力学:解释催化反应达到平衡态和动力学控制的条件和方法。

5. 催化反应的催化剂和反应物的选择:讨论选择适当催化剂和反应物的重要性和方法。

三、催化剂的活性与选择性:1. 催化剂的活性和活性中心:介绍催化剂的活性和活性中心的定义和重要性。

2. 催化剂的选择性:探讨催化剂的选择性与反应路径的关系和调控方法。

3. 催化剂的表面修饰:介绍通过表面修饰提高催化剂活性和选择性的方法和原理。

4. 催化剂的载体:讨论不同载体对催化剂活性和选择性的影响和选择方法。

5. 催化剂的形态效应:解释催化剂形态对反应活性和选择性的影响和调节方法。

四、催化剂的失活与再生:1. 催化剂的失活类型:介绍物理失活和化学失活两种催化剂失活的类型和机制。

2. 催化剂的再生方法:探讨常见的催化剂再生方法和实际应用情况。

3. 催化剂失活的原因与控制:解释催化剂失活的原因和控制方法。

4. 催化剂寿命评价:介绍催化剂寿命评价的方法和实际应用。

5. 催化剂的稳定性:讨论提高催化剂稳定性的措施和研究方向。

催化剂课---复习重点及习题

催化剂课---复习重点及习题
第一章、催化剂与催化作用基础知识 一.催化剂的定义和特征 二.多相催化反应体系,其中包括内外扩散的消除 三.物理吸附和化学吸附 特别是物理吸附的作用和吸附位能曲线 解释“化学吸附是放热的原因” 四.固体催化剂的组成及各组分的选择和用量。 并具体分析氨合成催化剂 五.催化剂的反应性能 结合课后习题如习题6 六.催化剂的孔结构参数及其测定 1.结合课后习题如习题25 2.BET方程 七.催化剂制造中的沉淀法,浸渍法,熔融法。 八.催化剂的失活和再生。掌握粗线条,讲义上所要求的 以上重点结合课后习题,习题:4,6,10, 25,88,89
第二章、相转移催化剂及催化作用
一、季铵盐、聚乙二醇类、冠醚三类催化剂的结构与催化活性
的关系。
二、三类催化作用原理。 三、影响相转移催化反应的因素。 习题: 1.举例阐述季铵盐、聚乙二醇类、冠醚三类PTCt的催化作用原
理。
2.简要说明三类PTCt的结构与催化活性的关系。 3.PTC中,怎样选择PTCt和溶剂。 4.简要说明温控相转移催化及固载化PEG的优越性。
第四章、金属催化剂及其催化作用
一、金属催化剂的特性 二、金属催化剂的化学吸附与催化性能的关系 三、能带理论中的d带空穴与催化活性的关系 四、价键理论 d%的算法 五、晶面 米勒指数表示晶面 六、多位理论 七、晶格缺陷 八、分散度与催化理论的关系 九、什么叫结构敏感行为 十、合金催化剂及其催化作用 习题: 48,53,58,63
第三章、酸碱催化剂及其催化作用
一、酸碱中心的形成
包括规则和Tanabe规则及其应用
离子交换树脂中心的形成 二、固体酸表面酸性质的测定
包括Hammett指示剂的胺滴定法、吡啶—IR光谱法
三、酸碱催化作用及其催化机理 包括酸中心强度与催化活性和选择性的关系 四、沸石分子筛的组成、特性、酸中心的形成、择形催化 习题:27、28、37、38

复习催化原理、

复习催化原理、

第一章绪论1、催化作用的分类P4(1)均相催化指催化剂与反应物处于相同的物相,如SO2在NO催化下的氧化,硫酸催化乙酸乙酯的水解。

优点:混合均匀、反应快、阻力小;缺点:反应后分离困难、不适合大型生产,只适于小批量生产(2)多相催化指催化剂与反应物处于不同物相时发生的催化。

(3)酶催化,介于均相和多相之间,是由组成十分复杂的蛋白质为催化剂的反应,反应条件温和,活性特高,选择性亦很高。

2、催化活性P6催化活性(catalytic activity)反映催化剂转化反应物能力的大小。

这种能力大,活性就高;否则,活性就低。

表示催化活性最常使用的指标就是转化率。

X=(反应物转化量/引入体系的反应物总量)×100%3、选择性P6反应物沿某一途径进行的程度,与沿其余途径进行反应的程度的比较,即为催化剂对某反应的选择性。

4、催化剂的功能与分类P7有的催化剂,因为能催化两类反应而被叫做双功能催化剂。

依据催化剂的功能,催化剂大致可分成P8页表1.3的几类。

(DIY)第二章吸附作用1、吸附基本术语(1)吸附剂——吸附气体的固体物质(2)吸附质——被吸附的气体(3)吸附态——吸附质在表面吸附以后的状态(4)吸附中心或吸附位——吸附发生在吸附剂表面的局部位置上,这样的位置即为~(5)表面吸附络合物——吸附中心与吸附的物质共同构成~(6)吸附过程——当固体表面上的气体浓度由于吸附而增加时(7)脱附过程——当气体在表面上的浓度减小(8)吸附现象——当气体与清洁固体表面接触时,将与固体表面发生相互作用,气体在固体表面出现累积,其浓度高于气相这种现象称~2、吸附态和吸附化学键(DIY)吸附态:在表面吸附以后的状态。

吸附化学键:吸附分子与吸附中心借化学键力形成的键。

3、溢流效应P25溢流效应是吸附离子在表面上移动的另一种情况。

即在一个相(给体相)表面上吸附或产生的活性物种(溢流子)向另一个在同样条件下并不能吸附或产生该活性物种的相(受体相)表面上迁移的过程,称为溢流。

催化化学复习资料

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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。

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。

催化剂与催化作用复习资料汇总

催化剂与催化作用复习资料汇总

第1、2 章复习思考题1、催化剂是如何定义的?催化剂是一种能够改变化学反应速度而不能改变反应的热力学平衡位置,且自身不被明显消耗的物质。

2、催化剂在工业上的作用功能或者效果有哪些?1)使得原来难以在工业上实现的过程得以实现。

2)由过去常常使用的一种原料,可以改变为多种原料。

3)原来无法生产的过程,可以实现生产。

4)原来需要多步完成的,变为一步完成。

5)由原来产品质量低,能耗大,变为生产成本低,质量高6)由原来转化率低,副产物多,污染严重,变为转化率高,产物单一,污染减少3、载体具有哪些功能和作用?①分散作用,增大表面积,分散活性组分;②稳定化作用,防止活性组分熔化或者再结晶;③支撑作用,使催化剂具备一定机械强度,不易破损;④传热和稀释作用,能及时移走热量,提高热稳定性;⑤助催化作用,某些载体能对活性组分发生诱导作用,协助活性组分发生催化作用。

4、代表催化剂性能的重要指标是什么?催化剂的反应性能是评价催化剂好坏的主要指标,它主要包括催化剂的活性、选择性和稳定性。

(1)催化剂的活性:指催化剂能加快化学反应的反应速度的程度(2)催化剂的选择性:使反应向生成某一特定产物的方向进行。

(3)催化剂的稳定性:是指在使用条件下,催化剂具有稳定活性的周期5、多相催化反应的过程步骤可分为哪几步?实质上可分为几步?(1)外扩散—内扩散—化学吸附—表面反应—脱附—内扩散—外扩散(2)物理过程—化学过程—物理过程6、吸附是如何定义的?气体与固体表面接触时,固体表面上气体的浓度高于气相主体浓度的现象。

7、物理吸附与化学吸附的本质不同是什么?本质:二者不同在于其作用力不同,前者为范德华力,后者为化学键力,因此吸附形成的吸附物种也不同,而且吸附过程也不同等诸多不同。

不同的表现形式为:(后面)8、为何说Langmuir 吸附为理想吸附?基本假设是什么?模型假设:①吸附表面均匀,各吸附中心能量相同;②吸附分子间无相互作用;③单分子层吸附,吸附分子与吸附中心碰撞进行吸附,一个分子只占据一个吸附中心;④在一定条件下,吸附与脱附可建立动态平衡。

工业催化考试复习资料

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工业催化1.什么是催化剂?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。

2.什么是催化反应?涉及催化剂的反应3.催化作用有哪些基本特征1)催化剂只能加速热力学上可以进行的反应,而不能加速热力学上无法进行的反应2)只能加速反应趋于平衡,不能改变平衡的位置,只能加速热力学上可以进行的反应3)对加速反应具有选择性 4)催化剂的寿命4.催化剂为什么不会改变化学平衡的位置?化学平衡是由热力学决定的,∆G0=—RT1nKP ,其中KP为反应的平衡常数,∆G0是产物与反应物的标准自由焓之差,是状态函数,只决定于过程的始终态,而与过程无关,催化剂的存在不影响∆G0值,它只能加速达到平衡所需的时间,而不能移动平衡点。

5.催化剂为什么能加快反应速度?催化剂能降低反应的活化能6.按使用条件下的物态催化剂可分为几类,各是什么?酸碱催化剂,非纳米分子筛催化剂,金属催化剂,金属氧化物和硫化物催化剂,络合催化剂,7.催化剂的组成包括哪几部分?活性组分,助催化剂,载体8.吸附和催化有什么关系催化的前提是发生吸附,气—固相催化反应中,至少有一种反应物要吸附在催化剂的表面上。

吸附键的强度要适当,吸附的过强或过弱都不利于下一步化学反应的进行。

如果催化剂对反应物吸附过强,往往形成较稳定的表面络合物;吸附过弱,反应物分子活化不够,不利于反应。

9.物理吸附与化学吸附有什么区别。

物理吸附化学吸附吸附力范德华力化学键力吸附层单层或多层单层选择性无有热效应较小,近于液化热较大,近于化学反应热吸附速度较快,不受温度影响,不需活化能; 较慢,温度升高,速度加快,需要活化能a.物理吸附是表面质点和吸附分子之间的分子力而引起的。

具体地是由永久偶极、诱导偶极、色散力等三种范德华引力。

物理吸附就好像蒸汽的液化只是液化发生在固体表面上罢了。

分子在发生物理吸附后分子没有发生显著变化。

b.化学吸附是在催化剂表面质点吸附分子间的化学作用力而引起的,如同化学反应一样,而两者之间发生电子转移并形成离子型,共价型,自由基型,络合型等新的化学键。

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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。

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>pKa15.人工合成分子筛:是金属Na+阳离子型沸石分子筛,即Na2O•Al2O3•mSiO2•PH2O16.沸石的最基本结构单元:是一级结构单元,由Si、Al、原子通过sp3杂化轨道与氧原子相连,形成以Si或Al原子为中心的正四面体。

17.笼结构是构成各种沸石分子筛的主要结构单元。

A型沸石分子筛的骨架结构是β笼和立方体笼构成的立方晶系结构,β笼的6个四元环通过氧桥相互连接,构成A型沸石的主笼————α笼。

18.沸石分子筛酸性质的调变:1)合成具有不同硅铝比的沸石,或者将低硅沸石通过脱铝提高硅铝比,在一定硅铝比的范围内,一般随硅铝比增加反应的活性和稳定性增加。

2)通过调节交换阳离子的类型、数量,来调节沸石的酸强度和酸浓度,从而改变催化反应的选择性。

19.金属催化剂:是指催化剂的活性组分是纯金属或者合金。

20金属催化剂的电子逸出功:指将电子从金属催化剂中移到外界(通常是指真空环境)所需要做的最小功。

或者说电子脱离金属表面所需要的最低能量,在金属能带图中表现为最高空能级与能带中最高填充电子能级的能量差,用θ来表示。

21.反应物分子的电离势:指反应物分子将电子从反应物中移到外界所需要的最小功,用Ι来表示,它的大小代表反应物分子失去电子的难易程度。

22.通常认为氢在金属催化剂上化学吸附时,与吸附中心转移配位电子数为1,所以选用镍和钴是合适的,尤其是镍具有较高活性。

23.人们在研究乙烯在各种金属薄膜上催化加氢时,发现随金属d%增加,加氢活性也增加。

24.分散度:指金属晶粒大小而言,晶粒大,分散度小;反之晶粒小,分散度大。

分散度D=表相原子数/(表相+体相)原子数。

25.表面上的原子有三种:晶角上的,晶棱上的和晶面上的。

26.金属Pt催化含有C---H键变化的烃类反应(如加氢、脱氢反应)是结构不敏感的。

与含有C---H键的反应相反,C---C键的反应和其他一些反应,如氧化反应是结构敏感反应。

27.溢流:指被吸附的活性物种从一个相向另一个相转移,另一个相是不能直接吸附生成该物种的相,即称为溢流。

溢流的作用:可引起氢吸附速率和吸附量增加,氢溢流使许多金属氧化物的还原温度下降,氢溢流能将本来是惰性的耐火材料氧化物诱发出催化活性,氢溢流还能防止催化剂失活,可使沉积在金属活性中心周围和载体上的积碳物种重新加氢而去掉,使毒化贵金属的硫生成H2S而消失。

28.满带:凡是能被电子完全充满的能带叫满带,凡是没有完全被电子充满的能带叫导带,根本没有电子填充的能带叫空带。

只有导带能导电。

29.半导体分类:n型半导体、p型半导体和本征半导体。

30.能级出现在靠近导带下部,称为施主能级。

在施主能级上的自由电子,很容易激发到导带中,产生自由电子导电,这种半导体称为n型半导体。

31.p型半导体:杂质能级出现在靠近满带上部,称为受主能级,在受主能级上有空穴存在,很容易接受满带中跃迁的电子,是满带产生正电空穴,并进行空穴导电。

叫p型半导体。

32.络合催化:通常指在均相(液相)系统中催化剂和反应物之间由于配位作用而进行的催化反应,包括催化剂与反应物发生络合活化作用,从开始直至反应完成的一切过程。

33.催化剂的主要制备方法:沉淀法,浸渍法,热分解法,熔融法,还原法。

34.沉淀剂和金属盐类的性质直接影响沉淀过程,为此沉淀剂多用氨气、氨水、碳酸铵等物质,因为这些物质在洗剂时容易除去,而不用KOH和NaOH,是因为某些催化剂不希望残留K+或Na+,再者KOH价格较高。

金属盐类多选用硝酸盐、碳酸盐、有机酸盐,因为这些酸根在焙烧过程中可分解为气体跑掉,而不会残留于催化剂中。

相反,若采用氯化物或硫酸盐,焙烧后残留的阴离子Cl—或SO42—会对催化剂强毒化作用。

35.催化剂的失活与再生:按照毒化作用的特性可分为永久中毒和暂时中毒。

暂时中毒可用无毒气体吹扫或除去进料中的毒物,催化剂活性可复原,即中毒作用是可逆的。

相反,永久中毒时不可逆的,即用无毒物的气体吹扫或从进料中除去杂质,催化剂活性仍不能回复。

36.BET等温方程计算式:V是平衡压力为P时的吸附量,P为吸附平衡时的压力,Po为吸附气体在该温度下的饱和蒸汽压,Vm为表面上形成单吸附层时所需要的气体体积,C是与第一层吸附热有关的常数。

37.Vm=1/(斜率+截距)比表面积定义为每克催化剂或吸附剂的总面积,V=22.4x103cm3Na=6.02x1023Am是一个吸附分子的横截面积。

38.催化剂的密度:①堆密度ρ堆当V=V堆时求的密度称为催化剂的堆密度。

ρ堆=m /V堆=m/﹙V隙+V孔+V真)②颗粒密度(假密度)ρ假当V=V堆-V隙时求的密度称为催化剂的颗粒密度ρ假=m /(V堆-V隙)=m/﹙V孔+V真)③真密度(骨架密度)ρ真当V=V真时求得的密度称为真密度ρ真=m/V真=m/[V堆-(V隙+V孔)]④视密度ρ视=m/[V堆-(V隙+V孔)]39. 比孔容积Vg=1/ρ假+1/ρ真孔隙率θ=1--ρ假/ρ真平均孔半径r=2Vg/Sg40..从费米能级(Ef)到倒带顶之间的能量差就是逸出功(φ)。

不同列型半导体逸出功大小不同。

n型半导体<本征半导体<p型半导体杂质类型费米能级E f逸出功φ电导率变化n型半导体P型半导体施主提高变小增加降低等温方程名称基本假定 数学表达式 应用范围 Langmuirq 与θ无关,理想吸附 化学吸附。

物理吸附 Freundichq 随θ增加对数下降 n>1化学吸附。

物理吸附 Temkhhq 随θ增加线性下降 化学吸附 BET 多层吸附 物理吸附38.用碳正离子反应规律说明下述反应机理。

C H 3CH 2CH 3265%H 2SO 4100℃加压C H 3CCH 2C CH 2CH 333答:①正碳离子生成(烯烃正碳离子生成)C H 3CH 2CH 3+H +C H 3+CH 3CH 3 ②正碳离子与烯烃作用生成新正碳离子。

C H 3C CH 2CH 3C H 3C +CH 3CH 3+C H 3CCH 2C +CH 3CH 33CH 3③催化剂还原CH 3C CH 2CH 2CH 33CH 3+H +受主 降低 变大 降低 增加1.BET 公式中V m 表示:表面上形成单吸附层时所需要的气体的体积。

当得出V m 后,将如何计算出比表面积S g ? S g =(V m /V ')N A A m (V '为吸附质的摩尔体积22.4×103cm 3,N A 为阿伏伽德罗常数,A m 为一个吸附分子的横截面积)A m =1.091[M/(ρL N A )]2/3×106(ρL 液态吸附质密度,M 吸附质相对分子质量)A m =4×0.866×[M/(4√2N A ρS )]2/3(ρS 为固态吸附质密度,将吸附当做液化,式中ρS 改用ρL )2.已知Ni 的d 空穴数=0.6,Co 的d 空穴数=1.7,Tc 的d 空穴数=3.2,试说明对于乙烯的加氢、合成氨反应,应选用和重金属催化剂?why 若将少量铜加入催化剂中,催化活性有何变化?对于乙烯反应可选用Ni 或Co ;对于合成氨反应可选用Tc 。

根据过渡金属d 空穴数与催化剂活性关系得知:当d 空穴数≈反应物分子吸附时电子转移数时,为中等吸附,有较好的催化活性。

乙烯加氢反应,乙烯在金属表面上吸附时电子转移数为1,所以选用d 空穴数接近于1的Ni 或Co 较好;而合成氨反应中,N 在金属表面上吸附时电子转移数为3,所以选用d 空穴数接近3的Tc ,这样才能给出较好的活性。

Cu 的d 电子层已充满电子,但有未成对的s 电子,若将Cu 加入上述各种过渡金属中,Cu 的s 电子可转移到过渡金属的d 空穴中,是上述各种金属的d 空穴数减少。

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