工业催化复习纲要

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工业催化复习要点

工业催化复习要点

工业催化复习要点一、论述题1、试说明催化剂的稳定性与寿命的区别和联系。

①催化剂的稳定性是指催化剂的活性和选择性随时间变化的情况;寿命是指在工业生产的条件下,催化剂的活性能够达到装置生产能力和原料消耗定额的允许使用时间。

②区别:催化剂的稳定性指的是变化情况,而催化剂的寿命指的是时间的长短。

③联系:催化剂的稳定性直接影响了其寿命,稳定性好的催化剂的寿命长,稳定性不好的寿命短。

2、半导体ZnO在氧气吸附之后电导比未吸附前低,现用ZnO作为CO氧化催化剂,反应时催化剂的电导增加。

请问(1)若O2的吸附为控制步骤时,(2)若CO的吸附为控制步骤时,分别提出增加催化剂的活性的措施。

根据半导体能带理论,ZnO是N型半导体,(1)O2的吸附为控制步骤时,O2得电子过程,应添加施主杂质,如Al3+等。

(2)CO的吸附为失电子过程,应添加受主杂质如Li+。

3、说说催化剂为什么不能改变平衡的位置。

因为化学平衡是由热力学决定的,DG0=-RTlnkp,其中kp为反应的平衡常数,DG0是产物与反应物的标准自由焓之差,是状态函数,只决定于过程的始态和终态,而与过程无关,催化剂的存在不影响DG0值,它只能加速达到平衡所需要的时间,而不能移动平衡点。

二、简答题1、什么是d带空穴?它与金属催化剂的化学吸附和催化性能的关系,d带空穴是越多越好吗?d带空穴是指金属的d带中某些能级未被充满,可看做d带中的空穴。

关系:有d带空穴,就能与被吸附的气体分子形成化学吸附键,生成表面中间物种,具有催化性能。

D带空穴越多,对反应分子的化学吸附也越强。

催化剂的作用在于加速反应物之间的电子转移,这就要求催化剂既具有接受电子的能力,又有给出电子的能力过渡金属的d空穴正是具有这种特性,然而对于一定的反应,要求催化剂具有一定的d空穴,而不是越多越好。

因为并不是d带空穴越多,其催化活性就越大。

过多可能造成吸附太强,不利于催化反应。

2、催化剂的四个基本特征是什么?①催化剂只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只能改变化学反应的速度,而不能改变化学平衡的位置;③催化剂参与化学反应: 通过改变反应历程、降低活化能而改变反应速度;④催化剂对反应的类型、方向及产物的结构具有选择性。

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。

工业催化考试复习

工业催化考试复习

1.催化剂的作用催化剂能加快化学反应速度,但它本身不因化学的结果而消耗,它也不会改变反应的最终热力学平衡位置。

2.载体的作用有哪些?分散作用稳定化作用支撑作用传热和稀释作用助催化作用3.均相催化所有反应物和催化剂分子分散在一个相中,如均相酸碱催化、均相络合催化。

4.多相催化催化剂与反应物处于不同的相,催化剂和反应物有相界面将其隔开。

如气液、液液、液固、气固、气液固。

5.简述多相催化反应过程包括的五个过程。

反应物向催化剂表面扩散反应物向催化剂表面吸附被吸附的反应物在表面上迁移、化学重排和反应产物由催化剂表面上脱附产物离开催化剂周围的介质扩散6.烧结粉状或粒状物料经加热至一定温度范围而固结的过程7.选择性转化为目的的产物所消耗的某反应物量/某反应转化的总量8.在估量一个催化剂的工业价值时,哪三个因素最重要?考虑的顺序是什么?他们分别是活性、选择性和寿命。

考虑的顺序:9.简述化学吸附的单层与物理吸附的单层的不同之处化学吸附的单层吸附量,即为占领吸附剂的所有吸附部分所需的吸附质的量,而吸附质的吸附部位则是由吸附剂的结构和吸附物的化学性质所决定的。

物理吸附的单层吸附量,则是分子式以密集排列的形式,以完全的单层分子遮盖表面所需的吸附质的量10.如何确定半导体氧化物为n型或p型?N型氧化物的电导由导带中的电子数决定,而p型氧化物的电导则由价带中的正穴数决定。

基于这个原理,可以用下述方法确定非计量氧化物是n型还是p型。

将氧化物基于一定压力的氧气氛中,并测量氧化物的电导随氧气压的变化,如果电导随氧气压力增加而增加,则此氧化物为p型,相反则为n型。

11.在n型和p型半导体催化剂中加入施主杂质,其电导率和逸出功有何变化?N型半导体催化剂加入施主杂质后,它的导电率提高,逸出功降低。

因为n型半导体靠自由电子导电,加入施主杂质后,使得导带自由电子增加,所以导电率提高,Ef提高逸出功降低;而p型半导体催化剂加入施主杂质后,它的导电率降低,逸出功也降低。

工业催化复习资料最终版

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1.催化剂的定义是: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.催化作用是指催化剂对化学反应所产生的效应。

3.催化剂的基本特征: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)催化剂只能加速反应趋于平衡,不能改变平衡的位置(平衡常数)。

3)催化剂对反应具有选择性;4)催化剂的寿命。

4.工业催化剂一般有哪些组分组成?各组分具有什么功能?①活性组分:提供改变反应历程的组分,多为金属、氧化物、酸碱②载体组分:提供高的比表面积、孔结构、活性组分的分散剂、粘合剂、或支撑体。

多数为硅和铝的氧化物③助催化剂组分:催化剂的辅助组分,本身没有活性或者活性很低,用于活性组分或载体改性。

5.载体的功能主要体现在哪几个方面?(分散作用、稳定作用、支撑作用,传热和稀释作用、助催化作用)①提供适宜的比表面和孔结构②维持催化的形状和机械强度③改善催化剂热传导性④提高催化剂中活性组分分散度⑤提供附加活性中心⑥活性组分和载体的溢流现象和强相互作用6.催化剂的反应性能是评价催化剂好坏的主要指标,它包括催化剂的活性、选择性和稳定。

7.多相催化反应过程中,从反应物到产物一般经历哪些步骤包括五个连续的步骤。

(1)反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散;(2)反应物分子在催化剂表面上吸附;(3)被吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用或与气相分子作用进行化学反应;(4)反应产物自催化剂表面脱附;(5)反应产物离开催化剂表面向催化剂周围的介质扩散。

8.当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称为吸附现象。

9.几种等温吸附等温吸附平衡过程用数学模型方法来描述可得到等温方程,其中包括:Langmuir(朗格缪尔)等温方程,Freundlich(弗郎得力希)等温方程,T}MKI}IH(焦姆金)等温方程及BET(Brunauer, Emmett 及Teller)等温方程等。

工业催化复习纲要

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工业催化复习纲要第一章催化剂与催化作用1.催化剂的定义与特征催化剂是一种物质,它能加速反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由能变化改变反应途径,降低反应活化能,加快反应速度(催化剂的共性—活性),催化剂对反应具有选择性(催化剂的专用性),只能加速热力学上可行的反应,而不能加速热力学上不能进行的反应,只能加速反应趋于平衡,而不能改变平衡位置(平衡常数)2、催化反应分类催化反应机理分类反应:均相催化反应非均相(多相)催化反应酶催化反应机理:酸碱型催化反应氧化还原型催化反应2.催化剂的基本组成以及表示方法:主催化剂助催化剂载体4. 催化剂的反应性能:活性稳定性选择性 (转化率选择性产率) 活性:催化剂对反应加速的程度,用来衡量催化剂效能大小的指标稳定性是指催化剂活性和选择性随时间变化的情况热稳定性(活性组分挥发、流失;活性组分烧结或微晶长大,进而比表面、活性位减少)化学稳定性(稳定的催化剂化学组成和化合状态,活性组分和助催化剂不产生化学变化)抗污稳定性(催化剂表面积焦、积炭)抗毒稳定性(催化剂对有害物质毒化的抵抗能力)选择性:指所消耗的原料中转化成目的产物的分率。

用来描述催化剂上两个以上相互竞争反应的相对速率S(选择性)= [转化为目的产物所消耗的该反应物量 / 某反应物转化总量] × 100%Y(产率) = 转化率×选择性第二章吸附作用与多相催化1.多相催化的反应过程 (外扩散内扩散阻力消除措施效率因子)外扩散:反应物分子从气流中向催化剂颗粒外表面扩散(孔)内扩散:反应物分子从颗粒外表面向颗粒内表面扩散吸附:反应物分子在催化剂内表面吸附表面反应:吸附的反应物分子在催化剂表面上反应脱附:产物分子自催化剂内表面脱附(孔)内扩散:产物分子从颗粒内表面向颗粒外表面扩散外扩散:产物分子从催化剂颗粒外表面向气流中扩散効率因子η = 观测的反应速度 / 本征反应速率 < 12.吸附作用 (类型强弱大小)物理吸附和化学吸附化学吸附大于物理吸附3.固体吸附剂的表面模型理想表面模型(Langmuir表面模型)——理想吸附固体表面能量分布均匀,吸附分子间无相互作用●真实表面模型——真实吸附原有不均匀表面模型(Surface heterogeneity)固体原有表面能量分布是不均匀的。

工业催化 复习资料

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第一章:催化剂催化剂: 一类能够改变化学反应的速度,不改变热力学平衡,并不被明显消耗的物质。

正催化剂:能加快反应速度的Cat.负催化剂:能减慢反应速度的Cat.催化作用:是一种化学作用,是靠用量极少而本身不被明显消耗的一种叫催化剂的外加物质来加速或减慢化学反应速度的现象。

催化剂的基本特性:(1)只加速热力学可行的反应;(2)催化剂不影响平衡常数;(3)k 正与k 逆相同倍数增加(4)改变反应历程;(5)降低了反应活化能。

Arrhenius 方程: 催化剂好差的评价(价值):重要性顺序:选择性>寿命>活性(1) 催化剂的活性(activity )(2) 催化剂的选择性(selectivity ) (3) 催化剂的寿命(lifetime ),可以分为三个部分,成熟期,稳定期和衰老期。

(4) 催化剂的价格(cost )(5) 催化剂的稳定性(stability ) 补偿效应:在用不同方法制备的催化剂上,研究一个给定的催化反应时,用Arrhenius 方程表示反应速率常数时,不同催化剂的指前因子A 和活化能E 是以彼此补偿的方式变化的,导致不同的催化剂在相同的温度和压力下的反应速率常数(或反应速率)为恒值。

工业催化剂着重考虑的问题:(1)活性(包括选择性)(2)稳定性(3)流体流动性(4)机械性质多组分催化剂的成分:(1)活性组分(active components )或称主催化剂(maincatalist );对催化剂的活性起着主要作用。

它是催化剂设计的第一步,没有它,催化反应几乎不发生。

其类别主要有三:即导体、半导体和绝缘体。

(2)载体 (support 或 carrier );① 最重要的功能是分散活性组分、作为活性组分的基底,使活性组分保持大的表面积。

② 降低对毒物的敏感性;③ 载体为Cat.提供一定的孔隙结构;④ 改进催化剂的机械强度,及抵抗条件的应力能力⑤ 有些载体具有双功能性。

(3)助催化剂(promoter ):本身没有活性或活性很小,但在加入催化剂后(一般小于催化剂总量的10%)能使催化剂具有所期望的活性、选择性或稳定性。

工业催化复习

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12级化学工程与工艺专业工业催化课程复习重要知识点:1.助催化剂是催化剂的辅助成分,按作用机理可分为结构型、电子型两类。

2.工业催化剂的活性变化一般可分为三个阶段,即成熟期、稳定期、衰老期。

3.外扩散速率的大小及其施加的影响,与液体的流速、催化剂颗粒粒径以及传递介质的密度、黏度有关。

4.研究金属化学键的理论方法有三种,能带理论、价键理论、配位场理论。

5.金属氧化物主要催化烃类的选择性氧化。

其特点是:反应系放热的,有效的传热、传质十分重要,要考虑催化剂的飞温;有反应爆炸区存在,故在条件上有所谓燃料过剩型、空气过剩型两种。

6. 金属硫化物与金属氧化物有许多相似之处,它们大多数都是半导体类型的,具有氧化还原功能和酸碱功能。

作为催化剂可以是单组分形式或复合硫化物形式。

这类催化剂主要用于加氢精制过程。

7. 负载型可溶性络合物催化剂,系利用可溶性高分子为载体,可催化1-戊烯加氢反应。

在应用时可利用其与生成物分子量之差,采用沉淀法、蒸气压法、薄膜过滤法等进行分离。

8.络合催化剂固载化技术的三种主要方式为:包藏在载体内部、分散在载体(基质)的表面、锚定在载体(基质)的表面。

9.生物催化剂是指生物反应过程中起催化作用的游离或固定化细胞和游离或固定化酶的总称。

10.离子交换法制得的催化剂分散度好、活性高,尤其适用于制备低含量、高利用率的贵金属催化剂。

11.结构型助催化剂的作用主要是提高活性组分的分散性和热稳定性。

12.评价催化剂不能单用时空产率作为活性指标,要同时测定催化剂的总表面积、活性表面积、孔径与孔径分布等。

13.外扩散速率的大小及其施加的影响,实际上仅根据气流线速和粒径就可以作出判断。

14.几乎所有的金属催化剂都是过渡金属,这与金属的结构、表面化学键有关。

15.金属复合膜催化剂的制备方法主要有物理气相沉积、化学气相沉积、电镀和化学镀等。

16. 常用的硫化剂为硫化氢和二硫化碳。

17. 双核络合物是指两个金属原子直接由金属-金属键连接或通过桥原子相连接的表面化合物。

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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催化:题型:选择题(30分)、填空(20分)、判断(10分)、简答(20)、简单推导(20分)1、 催化剂IUPAC 的定义:催化剂是一类增加反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质2、3、 催化反应种类:均相催化、非均相催化(多相催化)、酶催化4、 催化剂的种类均相、多相、酶催化剂5、 催化剂的化学组成:1固体催化剂:主催化剂,共催化剂,助催化剂,载体2配合物催化剂:主催化剂(中心原子),助催化剂(配体)或主催化剂和助催化剂均是配合物3酶催化剂:酶=酶蛋白+辅基(辅酶),相当于主催化剂和助催化剂,两者分别存在时,均无活性。

6、 催化剂的特点:1可改变反应路径:路径改变,相应的能垒发生改变 2可改变速率:速率可增大,也可降低,如果正反应速率增大(或减小),则逆反应的速率也增大(或减小) 3反应前后本身不发生质的改变 4总反应的θm r G ∆不变 5催化剂具有选择性 6催化剂具有一定的寿命 7催化剂具有一定的活化温度8催化剂具有专一性 9催化剂具有高效性(可能中毒)其中三个指标最重要:活性、选择性、稳定性(寿命)研究中,开发新工艺和催化剂时首先追求高活性,其次是高选择性,最后才是稳定性;对现行流程和催化剂改进时,首先追求选择性,其次是稳定性,最后才是活性。

7、 载体的功能:载体时催化活性组分的分散剂、粘合物或支撑体,是负载活性组分的骨架。

载体分为高比表面积和低比表面积两类。

载体不仅关系到催化剂的活性、选择性,还关系到他们的热稳定性和机械强度,关系到催化过程的传递特性。

8、 助催化剂分类:按作用机理不同分为:结构型和电子型。

结构型助催化剂的作用主要是提高活性组分的分散性和热稳定性。

电子型助催化剂的作用是改变主催化剂的电子结构,促进催化活性及选择性。

助催化剂除促进活性组分的功能外,也可以促进载体功能。

9、 载体的功能:1提供有效的表面和适宜的孔结构;2增强催化剂的机械强度,使催化剂具有一定的形状;3改善催化剂的传导性;4减少活性组分的含量;5载体提供附加的活性中心;6活性组分与载体之间的溢流现象和强相互作用可诱导出新的活性。

10、 空速的定义:空速是指单位时间里通过单位催化剂的原料的量,它反应了装置的处理能力。

11、12、13、 什么是比活性?它有何特点?S 为表面积或活性表面积。

催化剂的比活性只取决于它的化学组成与结构,与其表面大小无关。

数值可以比较不同催化剂的催化能力。

14、 什么是转化率、选择性、收率及计算。

参见教材27页和例题2-1!。

15、 工业催化剂的稳定性包括热稳定性、化学稳定性和机械稳定性三方面。

16、 什么是均相催化及其优缺点答:均相催化指催化剂与反应介质不可区分,与介质中的其它组分形成均匀物相的催化反应体系。

优点: 1反应性能单一。

2:具有特定选择性 3:反应条件温和,节能 4:作用机理较清楚,便于调控设计催化剂 缺点:稳定性差、与产物分离困难。

17、 点阵:将晶体结构中某一类等同点挑选出来,它们有规则地、周期性重复排列所形成的空间几何图形即称为空间点阵,简称点阵。

晶胞是点阵结构的基本单元 转化率选择性产率⨯=18、具有对称性的图形,能够经过一种以上而不改变任意两点间隔距离的动作使之复原。

复原调动可以基于点、线、面,称其为对称单元。

19、对称操作有简单与复杂两类,简单操作有例反、反映、旋转和平移。

复杂操作是简单操作的组合。

20、简单立方晶面的标记21、FCC(立方密堆结构)具有最高填充分数。

22、晶格缺陷分为点缺陷、线缺陷、面缺陷三类23、常见点缺陷有:空位、填隙、替位;常见线缺陷有:刃型位错(也称刃位错、棱位错)、螺旋位错;常见面缺陷有:晶界、堆垛间界(堆垛层错)。

24、多相催化反应的步骤a)反应物分子从气流主体向催化剂表面和孔内扩散;b)反应物分子在催化剂内表面上吸附;c)吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用或与气相分子作用进行化学反应;d)反应产物自催化剂内表面脱附;e)反应产物从孔内扩散出催化剂并扩散到反应气流主体中。

外扩散影响的消除方法:1)增大粒径;2)提高气流速度;3)改变温度从而改变粘度;4)提高压力;25、物理吸附与化学吸附的区别f)物理吸附特点:分子间力、弱、molkJ208-;可逆;无选择性;分子量越大越容易发生g)化学吸附特点:类似化学反应;遵从热力学与动力学规律;有选择性;一般不可逆;吸附热大;需要达到活化能垒;单分子层吸附;有饱和性26、吸附等温线分类:经验型、理论型27、简单的Langmuir吸附等温式的模型内容及推导、化简模型内容:吸附剂表面是均匀的;吸附的分子间无相互作用;每个吸附分子占据一个吸附位;吸附是单分子层的;吸附是达到平衡的。

28、解离吸附的Langmuir等温式推导及化简:吸附剂表面是均匀的;吸附的分子间无相互作用;每个吸附分子占据一个吸附位;吸附是单分子层的。

吸附是达到平衡的。

分子的面积占总面积的分数为θ,则未吸附分子的面积达分数应为1-θ。

单位面积的气体分子数与气体压力p吸附速度v2气体从表面上的解吸速度v1为:当达到吸附平衡时,二者相等。

()θ-=122pkvθ11kv=()11221vkpkv==-=θθpkkpk212+=θ令,则有12kkK=KpKp+=1θ29、30、分子吸附在催化剂表面上,与其表面原子形成吸附键,构成分子的吸附态。

吸附键类型有共价键、配位键、离子键。

31、分子在金属表面吸附时,有些分子必须先自身解离,成为有自由价的基团后才能吸附成键。

而具有孤对电子或 电子的分子,可以非解离的化学吸附吸附,通过相关的分子轨道再进行杂化。

32、金属对气体分子化学吸附强度的顺序为:O2>C2H2>C2H4>CO>H2>CO2>N2.吸附热越大,吸附键愈强;反之,吸附热越小.吸附键越弱33、当气体与清洁的固体表面接触时,在固体表面上气体的浓度高于气相.这种现象称为吸附现象。

被吸附的气体称为吸附质。

吸附气体的固体称为吸附剂。

吸附质在固体表面上吸附后存在的状态称为吸附态。

吸附中心与吸附态共同构成表面吸附络合物。

34、当固体表面上的气体浓度由于吸附而增加,称为吸附过程。

气体浓度在表面上减少的过程,则称为脱附过程。

当吸附过程进行的速率与脱附过程进行的速率相等时,表面上气体的浓度维持不变,这样的状态称为吸附平衡。

35、化学吸附的强度用摩尔分子吸附热来度量。

36、测定比表面积常用的是吸附法,它又可分为化学吸附法和物理吸附法。

化学吸附法是通过吸附质对多组份固体催化剂进行选择吸附而测定各组份的表面积。

物理吸附法是通过吸附质对多孔物质进行非选择性吸附来测定比表面积。

37、BET方程法测定的是催化剂的总表面积。

通常是总表面中的一部分才有活性,这部分叫活性表面。

利用化学吸附有选择性的特点.可测定活性表面积。

38、物理吸附与化学吸附的比较39、半导体氧化物上化学吸附的特点半导体氧化物特点:阳离子氧化数可变、吸附发生时,伴随电子在其表面与吸附质之间的传递。

能加速以电子转移为特征的氧化、加氢和脱氢等反应。

40、导电率随氧化气氛而增加称为氧化型半导体,是p型半导体,即正离子缺失,依靠空穴导电。

电导率随还原气氛而增加称为还原型半导体,是n型半导体,即n型半导体依靠电子导电;导电类型随气氛中氧分压的大小而成p型或n型半导体称为两性半导体。

41、本征半导体:不含杂质,具有理想的完整的晶体结构具有电子和空穴两种载流体。

42、费米能级E f:本征半导体,E f在满带和导带之间;N型半导体,E f在施主能级和导带之间;P型半导体,E f在受主能级和满带之间。

43、活性组分在载体上可以以(1)保单层;(2)逊单层;(3)多层形式存在44、重构是表面原子寻求新的平衡位置的一种结构变化现象,它不仅改变原子间的键角,而且选择对称性和配位数也发生改变。

弛豫与重构常常相伴发生.45、酸碱催化剂是石油化工中使用最多的催化剂,其催化作用是通过质子转移得以实现的。

46、凡是能给出质子或者接受电子对的物质称为酸(B酸或L酸),凡是能接受质子或者给出电子对的物质称为碱(B碱或L碱)47、固体酸中心类型:B酸中心和L酸中心两类48、固体酸的强度若超过100%硫酸的酸强度,则称为超强酸。

固体超强酸分为含卤素和不含卤素两大类。

49、离子交换树脂分类:网络型、凝胶型,其使用温度分别为420K和390K。

阴离子交换树脂的最高使用温度在340-370K之间。

50、分子筛按孔道大小划分为:1微孔分子筛:孔道尺寸小于2 nm 。

2:介孔分子筛:孔道尺寸2~50 nm。

3:大孔分子筛:孔道尺寸大于50 nm51、A型主要成分是硅铝酸盐,孔径为4Å(1Å=10-10 米),称为4A(又称钠A型)分子筛;用Ca2+交换4A分子筛中的Na+,形成5Å的孔径,即为5A(又称钙A型)分子筛;用K +交换4A分子筛的Na+,形成3Å的孔径,即为3A(又称钾A型)分子筛。

52、分子筛的特点:1:具有均匀的孔隙结构;2 :含有大量结晶水,加热可除去,但骨架结构不变3:具有极强的吸附性能;5:分子筛的三种结构层次:第一结构层次:硅氧四面体(SiO4)、铝氧四面体(AlO4)第二结构层次(环):相邻的四面体由氧连接成环第三结构层次:氧环上的原子并不一定在同一平面,随着条件改变,会在多种形状间转换,因此形成三维空间上的多面体,这些多面体就是第三结构层次。

这些多面体有中空的笼。

53、导致择形催化选择性的两种机理:a)质量传递选择性:参与反应的分子扩散系数有差别导致;b)过渡态选择性:空间对过渡态的限制54、A型分子筛的最大窗孔为八元环,而X型和Y型的最大窗孔为十二元环。

高硅型分子筛的最大窗孔为10元环。

55、四类择形催化:反应物的择形催化、产物的择形催化、过渡状态限制的择形催化、分子交通控制择形催化。

a)反应物的择形催化:当反应化合物中的某些分子过大而不能扩散进入催化剂孔腔内,只有那些直径小于内孔径的分子才能进入内孔,在催化活性部位进行催化反应。

b)产物的择形催化:当产物混合物中的某些分子过大,难以从分子筛催化剂的内孔窗口扩散出来,成为观测到的产物,就形成了产物的择形选择性。

c)过渡状态限制的择形催化:有些反应,其反应物分子和产物分子都不受催化剂窗口孔径扩散的限制,只是由于需要内孔或笼腔有较大的空间,才能形成相应的过渡状态,不然就受到限制,使该反应无法进行,反之,有些反应只需要较小空间的过渡状态,就不受这种限制,这就构成了限制过渡态的择形催化。

d ) 分子交通控制的择形催化:在具有两种不同形状和大小的孔道分子筛中,反应物分子可以很容易地通过一种孔道进入到催化剂的活性部位,进行催化反应,而产物分子则从另一孔道扩散出去,尽可能地减少逆扩散,从而增大反应速率。

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