催化剂性能评价 ppt课件
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《酸碱催化剂》课件
酸碱催化剂的经济性评价
总结词
经济性是衡量酸碱催化剂在生产成本和使用成本方面的重要指标，涉及到催化剂的制备、回收再利用 等方面。
详细描述
酸碱催化剂的经济性评价主要关注其在生产成本、使用成本以及回收再利用等方面的经济性。经济性 好的酸碱催化剂应该具备较低的生产成本、使用成本，同时在使用后能够方便地回收再利用，降低生 产成本。
详细描述
酸碱催化剂的选择性评价主要关注其在特定反应中能否专一催化某一反应，即产 物与原料的摩尔比值。该值越高，说明催化剂的选择性越好，能够更专一地催化 某一反应。
酸碱催化剂的稳定性评价
总结词
稳定性是衡量酸碱催化剂在多次使用或长时间使用后性能保持不变的能力的重要指标。
详细描述
酸碱催化剂的稳定性评价主要关注其在多次使用或长时间使用后性能的变化情况。通过测定催化剂在不同时间段 的活性数据，可以评估其稳定性。稳定性好的酸碱催化剂能够在多次使用或长时间使用后保持稳定的催化效果。
碱催化的反应条件通常是碱性环境， 有时需要使用碱性溶剂或碱性载体。
酸碱催化的比较
酸催化通常适用于亲电和亲核 反应，而碱催化则更适用于亲
核和亲电子反应。
酸催化通常需要酸性环境，而 碱催化则需要碱性环境。
酸催化通常通过质子化来激活 底物，而碱催化则通过去质子 化来激活底物。
酸催化和碱催化在化学反应中 具有不同的选择性，因此在选 择催化剂时应根据具体反应类 型和目标产物进行选择。
酸碱催化剂的分类
酸催化剂
能够提供质子，包括无机酸、有 机酸和阳离子交换树脂等。
碱催化剂
能够提供电子对，包括无机碱、 有机碱和金属氧化物等。
酸碱催化剂的作用
降低反应活化能
酸碱催化剂可以提供反应所需的 酸性或碱性活性中心，降低反应 的活化能，从而加速反应的进行
催化剂的活性及其影响因素课件
03
提高催化剂活性的方法
优化反应条件
温度
提高反应温度可以促进化学反应速率，从而提高催化剂活性。但温 度过高可能导致催化剂失活或引起副反应。
压力
在高压下，物质的活化能降低，有利于提高催化剂活性。但过高的 压力可能对设备造成损害。
浓度
增加反应物浓度可以增加碰撞频率，提高催化剂活性。但过高的浓度 可能导致反应过于猛烈，不利于控制。
压力对催化剂活性的影响较为复杂。在某些情况下，增加压 力可以促进反应物在催化剂表面的吸附和活化，从而提高催 化剂活性；但在其他情况下，过高的压力可能导致催化剂失 活或改变其性质。
压力对催化剂活性的影响还与其物理状态和化学性质有关。 例如，某些固体催化剂在高压下可能产生结构变化或相变， 从而影响其活性。因此，选择合适的压力对于优化催化剂活 性同样重要。
选择合适的催化剂
活性组分
选择具有高活性的组分作为催化 剂的活性中心，可以显著提高催 化效果。
载体
选择合适的载体可以改良催化剂 的分散性、热稳定性等性能，从 而提高活性。
催化剂的改性
表面改性
通过改变催化剂表面的物理化学性质 ，如增加比表面积、调整孔结构等， 可以提高活性。
组成改性
通过添加合金元素、非金属元素等， 改变催化剂的组成，可以提高活性。
02
催化剂活性的高低直接决定了化学反应的速率和效率，是工业
催化过程的核心要素。
催化剂活性通常用单位时间内反应物的消耗量或产物的生成量
03
来衡量。
催化剂活性的重要性
1
催化剂活性对化学工业具有重要意义，能够提高 反应速度、降低能耗、减少副反应、提高产物收 率等。
2
高活性的催化剂能够缩短生产周期，降低生产成 本，提高经济效益。
催化剂导论PPT课件
3.×，起加速反应作用而又不改变该反应的标
4.
准Gibbs自由焓变化的物质是催化剂。
4. √
5. ×，催化剂参与化学反应过程
6. √
7. √
8. ×，由盐溶液共沉淀法制备氢氧化物时,部
分氢氧化物沉淀的PH可值编辑都课件 大于7
19
二、在下列各题叙述中选择你认为正确的答案
1．下列分子筛中择形性突出的为： D
可编辑课件
7
第五节 离子交换法
1. 分子筛的合成
2. 分子筛的分类
3.
A、X、Y、ZSM-5等
3. Si/Al比与分子筛的稳定性关系
4.
第六节 催化剂成型
5. 压片、挤条、油可编辑中课件 、转动成型
8
第三章 催化剂性能的评价、 测试和表征
1.催化反应动力学研究的意义和作用
催化动力学研究的一个重要目标是为所研 究的催化反应提供数学模型，帮助弄清催 化反应机理。
知道NaY的结晶度）？ （5）你估计图示该工艺中制备NaY的导向剂是何物质？ （6）如何将制得的NaY原粉做成球型催化剂？
可编辑课件
26
答： （1）将水玻璃，硫酸铝，偏铝酸钠按合适比例与一定 量导向剂混合，搅拌使成胶，在一定温度下晶化一定时 间后，过滤洗涤除去硫酸根等，干燥即制得NaY原粉 （2）影响晶化的因素主要是：晶化温度、晶化时间、 原料配比及其碱度。通过单因素实验，正交与均匀设 计实验等，即可确定这些因素的较佳值。 （3）导晶沉淀法 （4）通过X射线粉末衍射即可测定NaY的晶化程度 （5）NaY晶种（P52：化学组成、结构类型与分子 筛相类似的、具有一定粒度的半晶化分子筛）。 （6）成球机成型；胶溶后，油柱成型。
催化剂工程导论
催化剂表征PPT课件
电子能级： XPS
酸碱性：IR; Chemisorptio n
表面活性反应性能：
TPD; TPR;TPSR
3
AAS: Atomic Absorption Spectroscopy
AES: Auger Electron Spectroscopy 俄歇电子谱
DTA: Differential Thermal Analysis
14
催化剂的孔体积
• 催化剂的孔体积或孔容，是催化剂内所 有细孔体积的总和。
• 每克催化剂颗粒内所有的体积总和称为 比孔体积，或比孔容，以Vg表示。
15
四氯化碳法测定孔容
在一定的四氯化碳蒸气压力下，四氯化碳只在 催化剂的细孔内凝聚并充满。凝聚了的四氯化碳的 体积，就是催化剂的内孔体积。
16
孔隙分布的测定方法
5
B、比表面与孔结构 BET 压汞法 C、活性表面、分散度 XRD、Chemisorption、TEM
6
D、表面组成与表面结构 H2－O2滴定：H2吸附饱和后用O2滴定或O2 吸附饱和后用H2滴定 XPS：表面组成 LEED：表面结构排列 E、酸碱性 TPD;IR
F、氧化还原性 TPR TPO TPSR：表面吸附物种与载气中反应物发生反应并脱附 7
第九章 催化剂表征
定义 应用近代物理方法和实验技
术，对催化剂的表面及体相结构 进行研究，并将它们与催化剂的 性质、性能进行关联，探讨催化 材料的宏观性质与微观结构之间 的关系，加深对催化材料的本质 的了解。
1
1、催化剂表征的内容和方法
化学组成与物相结构 比表面与孔结构 活性表面与分散度 表面组成与表面结构 酸碱性 氧化还原性
19
0.4
SZA/MCM-41 MCM-41
催化剂课件ppt
高比表面积载体
因 具 有 酸 性 或 碱 性 ， 会 影 响 催 化 剂 的 性 能 。 如 SiO2 、 Al2O3、活性炭、分子筛等。
15
常用的载体
低比表面积载体
高比表面积载体
载体 比表面积 （m2/g）
载体
比表面积 （m2/g）
刚玉
0～1
氧化铝
100～200
碳化硅 硅藻土 石棉 耐火砖
<1 2～30 1～16 <1
共催化剂
和主催化剂同时起催化作用的组分
6
固体催化剂的组成
助催化剂
本身没有活性或者活性很小可以忽略，但却能 显著改善催化剂的性能（活性、选择性和稳定 性）。
7
助催化剂的分类及其作用
➢结构型助催化剂 ➢电子(调变)型助催化剂 ➢扩散型助催化剂(致孔剂) ➢毒化型助催化剂
8
结构型助催化剂
提高活性组分的分散度，从而提高其催化活性。 （如合成甲醇Cu-ZnO-Al2O3催化剂中的Al2O3，提高了Cu的 比表面积，从而提高其反应活性。）
25
空速
空速(Space velocity)：单位时间内，单位质量或体积催化剂 所能处理的反应物量。
空速越大，表明催化剂的处理能力越强。 空速的倒数为接触时间 重时空速(weight hourly space velocity, WHSV) 液时空速(liquid hourly space velocity, LHSV) 气时空速(gas hourly space velocity, GHSV)
48
3.1 酸碱催化剂的应用及类型
固体酸碱催化剂的应用
已在石油化工、石油炼制生产过程中得到广泛应用。正 逐步取代目前工业常用的硫酸、盐酸、氢氟酸等液体酸催 化剂。实例 固体碱催化剂在工业中的应用较少，有待进一步加强。
因 具 有 酸 性 或 碱 性 ， 会 影 响 催 化 剂 的 性 能 。 如 SiO2 、 Al2O3、活性炭、分子筛等。
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常用的载体
低比表面积载体
高比表面积载体
载体 比表面积 （m2/g）
载体
比表面积 （m2/g）
刚玉
0～1
氧化铝
100～200
碳化硅 硅藻土 石棉 耐火砖
<1 2～30 1～16 <1
共催化剂
和主催化剂同时起催化作用的组分
6
固体催化剂的组成
助催化剂
本身没有活性或者活性很小可以忽略，但却能 显著改善催化剂的性能（活性、选择性和稳定 性）。
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助催化剂的分类及其作用
➢结构型助催化剂 ➢电子(调变)型助催化剂 ➢扩散型助催化剂(致孔剂) ➢毒化型助催化剂
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结构型助催化剂
提高活性组分的分散度，从而提高其催化活性。 （如合成甲醇Cu-ZnO-Al2O3催化剂中的Al2O3，提高了Cu的 比表面积，从而提高其反应活性。）
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空速
空速(Space velocity)：单位时间内，单位质量或体积催化剂 所能处理的反应物量。
空速越大，表明催化剂的处理能力越强。 空速的倒数为接触时间 重时空速(weight hourly space velocity, WHSV) 液时空速(liquid hourly space velocity, LHSV) 气时空速(gas hourly space velocity, GHSV)
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3.1 酸碱催化剂的应用及类型
固体酸碱催化剂的应用
已在石油化工、石油炼制生产过程中得到广泛应用。正 逐步取代目前工业常用的硫酸、盐酸、氢氟酸等液体酸催 化剂。实例 固体碱催化剂在工业中的应用较少，有待进一步加强。
催化剂性能的评价
8
工业催化剂的性质，包括化学性质及物理性质。在催化剂化学组成与 结构确定的情况下，催化剂的性能与寿命，决定于构成催化剂的颗粒-孔系 的“宏观物理性质”，因此对其进行测定与表征，对开发催化剂的意义是 不言而喻的。
3.3.1颗粒直径及粒径分布 狭义的催化剂颗粒直径系指成型粒团的尺寸。单颗粒的催化剂粒度用 粒径表示，又称颗粒直径。负载型催化剂所负载的金属或化合物粒子是晶 粒或两次粒子，它们的尺寸符合颗粒度的正常定义。均匀球形颗粒的粒径 就是球直径，非球形不规则颗粒粒径用各种测量技术测得的“等效球直径” 表示，成型后粒团的非球不规则粒径用“当量直径”表示
13
测量粒径1nm以上的粒度分析技术，最简单最原始的是用标推筛进 行的筛分法。除筛分外，有光学显微镜、重力沉降-扬析法、沉降光透法 及光衍射法等。粒径1nm以下的颗粒，受测量下限的限制，往往造成误差 偏大，故上述各种技术或方法不适用，应当用电子显微镜、离子沉降光散 射等新方法。
3.3.2机械强度测定 机械强度是任何工程材料的最基础性质。由于催化剂形状各异，使 用条件不同，难于以一种通用指标表征催化剂普遍适用的机械性能，这是 固体催化剂材料与金属或高分子材料等不同之处。 催化剂的机械强度是固体催化剂一项重要的性能指标。
用最广。
三、催化剂的宏观物理性质测定
工业催化剂或载体是具有发达孔系和一定内外表面的颗粒集合体。 若干晶粒聚集为大小不一的微米级颗粒(Particle)。实际成形催化剂的颗粒 或二次
粒子间，堆积形成的孔隙与 晶粒内和晶粒间微孔，构成 该粒团的孔系结构(图3-5)。 若干颗粒又可堆积成球、条、 锭片、微球粉体等不同几何 外形的颗粒集合体，即粒团 (Pelet)。晶粒和颗粒间连接 方式、接触点键合力以及接 触配位数等则决定了粒团的 抗破碎和磨损性能。
工业催化剂的性质，包括化学性质及物理性质。在催化剂化学组成与 结构确定的情况下，催化剂的性能与寿命，决定于构成催化剂的颗粒-孔系 的“宏观物理性质”，因此对其进行测定与表征，对开发催化剂的意义是 不言而喻的。
3.3.1颗粒直径及粒径分布 狭义的催化剂颗粒直径系指成型粒团的尺寸。单颗粒的催化剂粒度用 粒径表示，又称颗粒直径。负载型催化剂所负载的金属或化合物粒子是晶 粒或两次粒子，它们的尺寸符合颗粒度的正常定义。均匀球形颗粒的粒径 就是球直径，非球形不规则颗粒粒径用各种测量技术测得的“等效球直径” 表示，成型后粒团的非球不规则粒径用“当量直径”表示
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测量粒径1nm以上的粒度分析技术，最简单最原始的是用标推筛进 行的筛分法。除筛分外，有光学显微镜、重力沉降-扬析法、沉降光透法 及光衍射法等。粒径1nm以下的颗粒，受测量下限的限制，往往造成误差 偏大，故上述各种技术或方法不适用，应当用电子显微镜、离子沉降光散 射等新方法。
3.3.2机械强度测定 机械强度是任何工程材料的最基础性质。由于催化剂形状各异，使 用条件不同，难于以一种通用指标表征催化剂普遍适用的机械性能，这是 固体催化剂材料与金属或高分子材料等不同之处。 催化剂的机械强度是固体催化剂一项重要的性能指标。
用最广。
三、催化剂的宏观物理性质测定
工业催化剂或载体是具有发达孔系和一定内外表面的颗粒集合体。 若干晶粒聚集为大小不一的微米级颗粒(Particle)。实际成形催化剂的颗粒 或二次
粒子间，堆积形成的孔隙与 晶粒内和晶粒间微孔，构成 该粒团的孔系结构(图3-5)。 若干颗粒又可堆积成球、条、 锭片、微球粉体等不同几何 外形的颗粒集合体，即粒团 (Pelet)。晶粒和颗粒间连接 方式、接触点键合力以及接 触配位数等则决定了粒团的 抗破碎和磨损性能。
工业催化--第四章 催化剂性能评价与测试方法
• 做动力学研究，改变条件而不改变催化剂。
4、催化剂评价典型实例
• 净化汽车尾气用蜂窝状催化剂活性评价
– 装置流程如图3－11。
• 空气由压缩机送入，经转于流量计计量。
• 苯在恒温的饱和器中与定量空气接触，达到饱和后，在 混需合浓器度中，与再空经气预及热定器量达的到所CO需和的C进4H口8气温体度混。合，达到所
• 这类反应器特别适用于动力学研究。
– 搅拌式无梯度反应器：
• 在气相中，将催化剂装在迅速旋转的蓝筐中。
• 反应器的功能与高速再循环下运转的再循环微分反应器 相类似。
• 其篮筐能以高速运转(最高可达2000转／分)，使反应物 完全混合、并以高线速通过催化剂，这就保证了没有传 质和传热效应，温度也好控制。
– 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。
• 物理吸附方法基本原理是多层吸附理论，即BET公式。
• 求比表面关键是实验测出不同相对压力P／P0下所对应 的一组平衡吸附体积，然后将P／V(P0－P)对P／P0作 图，可得到如图2－9所示的直线，直线的截距是1／ VmC，斜率是(C－1)／VmC，由此可求得Vm＝1/截距＋ 斜率。
• 测定已进入装置的气体体积与平衡时残留在空间的气体 体积之差，从而求得吸附量。
• 该BET装置是一套复杂的真空吸附装置，而且经常接触 水银，操作和计算繁琐，一般实验误差约为110％。
• 重量法
– 在改变压力下，由石英弹簧秤吊挂的样品因吸附 前后重量变化所引起弹簧长度变化直接表示出来，
然后用BET公式进行计算。
• 微观的物理结构
– 主要指催化剂的晶相结构、结构缺陷以及某些功能 组分微粒的粒径尺寸等。
• 此外，还有一些性质涉及催化剂表面的化合价 及电子状态、电学和磁学性质等。
4、催化剂评价典型实例
• 净化汽车尾气用蜂窝状催化剂活性评价
– 装置流程如图3－11。
• 空气由压缩机送入，经转于流量计计量。
• 苯在恒温的饱和器中与定量空气接触，达到饱和后，在 混需合浓器度中，与再空经气预及热定器量达的到所CO需和的C进4H口8气温体度混。合，达到所
• 这类反应器特别适用于动力学研究。
– 搅拌式无梯度反应器：
• 在气相中，将催化剂装在迅速旋转的蓝筐中。
• 反应器的功能与高速再循环下运转的再循环微分反应器 相类似。
• 其篮筐能以高速运转(最高可达2000转／分)，使反应物 完全混合、并以高线速通过催化剂，这就保证了没有传 质和传热效应，温度也好控制。
– 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。
• 物理吸附方法基本原理是多层吸附理论，即BET公式。
• 求比表面关键是实验测出不同相对压力P／P0下所对应 的一组平衡吸附体积，然后将P／V(P0－P)对P／P0作 图，可得到如图2－9所示的直线，直线的截距是1／ VmC，斜率是(C－1)／VmC，由此可求得Vm＝1/截距＋ 斜率。
• 测定已进入装置的气体体积与平衡时残留在空间的气体 体积之差，从而求得吸附量。
• 该BET装置是一套复杂的真空吸附装置，而且经常接触 水银，操作和计算繁琐，一般实验误差约为110％。
• 重量法
– 在改变压力下，由石英弹簧秤吊挂的样品因吸附 前后重量变化所引起弹簧长度变化直接表示出来，
然后用BET公式进行计算。
• 微观的物理结构
– 主要指催化剂的晶相结构、结构缺陷以及某些功能 组分微粒的粒径尺寸等。
• 此外，还有一些性质涉及催化剂表面的化合价 及电子状态、电学和磁学性质等。
催化原理催化剂宏观物性表征课件
催化剂是不同粒径的多分散颗粒体系，测量单颗粒粒径没 有意义。因而作精确的粒度分布测定是必要的，有现实意义的。
表示粒径分布的最简单的方法是直方图，即测量颗粒体系最 小至最大粒径范围，划分为若干逐渐增大的粒径分级（粒级）， 它们与对应尺寸颗粒出现的频率作图，频率内容可表示为颗粒 数目、质量、面积或体积。
频 率
粒度 粒度分布直方图
粒子群的粒度分布也可用简单的函数的形式表示，如 Rosin-Rammler分布函数、正态分布函数等。
f -与颗粒量直接相关的概率密度 d -给定颗粒的粒径 d0-样品的所有颗粒粒径的算术平均值 σ -标准偏差
2.催化剂的密度
多孔固体的密度与其化学组成，晶相，孔结构有关。若组分 中重金属含量高，则密度大。化学组成一定，若晶相不同， 密度也不同，如Al2O3的几种晶相γ、η、θ、α的密度各不相同， α-Al2O3最高。比孔容越大，密度越小。 催化剂的密度也会影响催化反应的工艺操作条件。例如流化 床的催化裂化催化剂，若密度太小，催化剂易损，就要限制 反应气体的流速。因此，较大的密度是这类催化剂的一个重 要性能指标。
一次颗粒子—primary particles 原子、分子、离子按照晶体结构的规则形成的单体晶粒子。
二次颗粒子—second particle 若干晶粒聚集成的大小不一的微米级颗粒。
粉体—powder 颗粒的集合。 催化剂颗粒（工业催化剂颗粒）—pellet 颗粒子堆积成型的球、条、片、粉体等不同形状的具有 发达孔系的颗粒集合体。
1.3催化剂的颗粒尺寸
颗粒尺寸(particle size) 称为颗粒度。 实际催化剂颗粒是成型的粒团即颗粒集合体，因此狭义催 化剂颗粒度系指成型粒团的尺寸；负载型催化剂负载的金 属或其化合物粒子是晶粒或二次粒子，它们的尺寸符合颗 粒度的正常定义。 通常测定条件下不再人为分开的二次粒子(颗粒) 和粒团(颗 粒集合体) 的尺寸,都泛称颗粒度。 单颗粒的颗粒度用粒径表示，又称颗粒直径。 单颗粒——粒径 均匀球形颗粒——球直径 非球不规则颗粒——等效球直径 圆柱体等显著长度成型粒团——不使用颗粒度
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对于流动体系，常适用空速和接触时间的概念。
定义空速为，单位时间单位催化剂上所流经的反应物的量， 用符号VVH表示，单位为s-1.
VVH = F/V
式中，F－单位时间反应物的进料体积，反应物的体积速率； V－催化剂床层体积。
当反应物以蒸气送入时，空速是按反应物的气体流量速率计 算，称为气体时空速率（GHSV）。
2 反应器分析的基本方程
实验室各种反应器间最本质性的差别是间歇式和 连续体系之间的差异。
进行动力学研究，多使用连续反应器。初步筛选 催化剂又必须在较高压力下进行，多使用高压釜。 在这种条件下，催化剂的活性，通常直接按给定 的反应条件和反应时间下的转化率来评价。
不论使用什么反应器，在进行活性评价时，最核 心的问题是要消除浓度梯度，温度梯度，外扩散 和内扩散的影响，这样才能获得真实的信息。但 反应器的类型不同，分析和处理数据的方法也不 同，下面给出连续等温式实验室反应器的两种理 想极限端情况。
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
催化剂的表征能够使人们对催化作用的本质进一步 了解，使催化化学的研究从工艺逐渐发展成为一门 科学，从宏观深入到微观，从现象深入到本质，从 经验上升为规律，从特殊性上升到普遍性。
对于从理论上预测催化剂，解决催化剂的设计问题， 推测反应机理具有非常重要的作用。
F = (F+dF) + rdV
（7.1.4）
由此得出：r = dF/dV
（7.1.5）
式中，F－反应物的摩尔流量；
V－催化剂的体积；
r－单位催化剂体
积的反应速率。
图6.1.2 活塞流式反应器
F0和F分别为反应物进入反应器和反应器中任一截面的摩 尔流量，或摩尔进料速率，令x为转化率，则:
7.1 催化剂活性的测定
1. 催化剂活性和选择性的定量表达
若以某反应物进料的物质的量为基准，则活性定义如 下：
时空产率STY(space time yield)：在一定条件下（温度、 压力、进料组成、进料空速均一定），单位时间内， 单位体积或单位质量的催化剂所得产物的量。
将时空产率乘以反应器所填装的催化剂的体积或质量， 直接给出单位时间生产的产物数量，也可计算完成一 定的生成任务所需催化剂的体积或质量。
（1）连续流动搅拌釜式反应器（CSTR）
这种反应器的特点 Q0 ,C0
是：流体是全混的，
器内各处浓度均一，
并等于出口物料的
总浓度。因此，可
以直接测量作为浓
度函数的反应速率。
Q 0,C
在这种反应器中，
进料单元之间存在
V
着停留时间的分布。
图7.1.1 连续流动搅拌釜式反应器
分析的基点是反应器的稳态物料平衡，即
r－单位重量催化剂上的总反应速率。
另一方面，速率也可以按单位催化剂体积表示，在这种情况下
r C0C V Q0
（7.1.3）
式中，V－反应器中所盛催化剂的体积。
（2）活塞流式反应器(PFR)
在理想的活塞流管式反应器中，假定没有轴混，而且
无浓度或流体速度的径向梯度，则反应物的浓度只是 反应器长度的函数。参考图7.1.2，应用物料衡算于反 应器的微分体积，给出：
表征的根本目的在于为催化剂的设计和开发提供更 多的依据，改进原有的催化剂或创制新型催化剂， 并提出新的概念，发现新的规律，推动理论及应用 技术的发展。
7.1 催化剂宏观物性的测定与表征
固体催化剂的宏观物性指它的活性、选 择性，催化剂密度；颗粒形状和尺寸； 比表面积，孔结构，孔径分布，堆积密 度等实验上可测定的量。
F = F0 (1-x)
且 dF/dV = - F0 dx/dV
根据式（6.1.5），得
（7.1.6） （7.1.7）
r = F0 dx/dV
（7.1.8）
与CSTR相反，PFR不能直接测量反应速率，只有在转化
率小到可以用⊿x代替dx时才给出速率得直接测量。这实
际上意味着用极少量得催化剂。这种反应器称之为微分
反应物进入反应器的流速＝
反应物流出反应器的流速＋
反应物料平衡于图6.1.1所示的反应器，给出
Q0C0 = Q0C + W r
（7.1.1）
所以
r C0C W Q0
（7.1.2）
式中， C0，C － 分别为进入和流出反应器的物质的量浓度； Q0－体积进料流速； W－反应器中催化剂的重量；
接触时间θ定义为空速的倒数，即
θ ＝1/VVH= V/ F
单位为时间s, min, h等。
应该指出，这样定义的接触时间或停留时间， 由于反应过程中摩尔数的改变，温度及压力梯 度的影响，都可能发生反应混合物体积的改变， 因此并不相当于真实的反应物停留时间。
选择性（S）
S = 所得目的产物的物质的量/已转化的某一关键 反应物的物质的量
近代物理方法主要包括：X射线衍射技术、色谱 技术、热分析技术、电子显微技术、光谱技术、 低电子能谱、穆斯堡尔谱等。
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
当反应物以液体进料时，这个相应的数量称为液体的时空速 率（LHSV）,简称液体空速。
若按反应物的质量流速除以催化剂的重量所得的比值，称之 为重量时空速率（WHSV）,简称重量空速。
对于特定的操作条件，对于给定的转化率，空速等于单位时 间能处理的相当于反应器体积那么多倍的反应物。由此空速 可以用作催化剂活性的指示。对给定的转化率，空速最高的 催化剂是活性最高的。
第七章 催化剂性能的评价 测试与表征
7.1 催化剂宏观物性的测定与表征 7.2 催化剂的比表面积孔结构及其测定 7.3 催化剂的表面性质和体相结构的表征 7.4 催化剂的热性质和还原行为的表征 7.5 气相色谱技术在催化剂研究中的应用
催化剂的表征是指：应用近代物理方法和实验技 术，对材料的表面及体相结构进行研究，并将它 们与材料的性质进行关联，探讨材料的宏观性质 与微观结构之间的关系，加深对材料的本质的了 解。