催化剂的四个基本特征
第四章 催化剂
一种催化剂只能选择性地加速某一或某些特定的化学反应， 意即同一催化剂对于不同的反应具有不同的催化活性，称 催化剂选择性。利用催化剂对反应的选择性来控制原料的 化学转变方向，在化学工业中有重要意义。 在可逆反应中，对于正、逆反应的速度，催化剂是以同样 的倍率产生影响的。所以催化剂虽然能加速化学反应， 但它不能改变化学平衡常数，只能影响反应向平衡状态推 进的速度。例如铂、钯催化剂可使苯加氢转变为环己烷， 但在有利于脱氢反应的热力学条件下，它们亦可使环己烷 脱氢成苯。
Ⅱ、线缺陷（一维缺陷）——位错
指晶体中某处有一列原子发生有规 律的错排现象称为位错（dislocation）。
分类
刃型位错（Edge Dislocation） 螺旋位错（Screw Dislocation）
Ⅲ、面缺陷（二维缺陷）——晶 界和亚晶界
面缺陷（ Planar Defect ）又称为二 维缺陷，是指在二维方向上偏离理想晶体 中的周期性、规则性排列而产生的缺陷， 即缺陷尺寸在二维方向上延伸，在第三维 方向上很小。金属晶体中的面缺陷主要有 晶界和亚晶界。
②原子个数比表示法
3.
性能参数 ①比表面积（用BET公式测定）；
②密度； ③孔结构参数（孔隙率、比孔容、平均孔径）； ④机械强度 ⑤气体流通性－－压力降
4.
催化剂作用的基本原理
催化反应过程，尤其是多相催化反应，是一个 复杂的过程，包括了扩散、吸附、表面反应、 脱附、再扩散等步骤。每一步骤又分别涉及到 物理、化学、量子化学、反应工程等基本原理。
5. 几种常用的催化剂载体
① 氧化铝 作为催化剂载体的多用多孔性氧化铝，它 有8种晶型，作为催化剂和载体使用的是γ和η型氧化 铝。
制法：水合氧化铝加热失水；用铝酸钠和硫酸铝中和， 再烧制。 催化活性中心形成：①氧化铝在焙烧中残留有羟基，失 水形成路易斯碱中心；②表面原子的丢失形成空缺或晶 体中的缺陷；③制备过程中带入的微量杂质。
催化原理
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。
催化剂的四个基本特征
催化剂的四个基本特征
1、催化剂复杂性：催化剂是由几种催化剂物质进行复合而成，它是一种由物质凝聚而成的具有丰富变化空间的复合体，它的总体构成由催化剂母体和它的活性组成部分形成，其中可有多种不同类型的催化剂组分，以及物理形状和表面形状的不同变化。
一方面，催化剂母体能够缓冲催化剂中后续变化过程中模式和起源，另一方面，催化剂活性成分则能够实现催化反应有效地发生，催化剂结构在不同类型的反应中可以大大改变反应效率。
2、反应热敏感性：反应热敏感性是指催化剂在特定中间体条件下反应的稳定性，它是由催化剂颗粒在复杂热力学空间内的稳定性决定的，反应的热敏感性和催化剂在发生反应的过程中模式的定义息息相关，在非常低的温度下却有可能迅速失去稳定性，因此它是一种具有高温敏感性的催化剂，并且是了解特定反应所必须考虑的参数之一。
3、反应选择性：反应选择性是指催化剂能够识别古本体分子，从而对反应的识别和导向，其主要指一种择性识别和导向机制，可以选择、激发感兴趣的分子，从而实现有效的反应，另外，隶属于反应选择的的产物选择也可以实现多样性的催化，由此可以用催化剂精化良好的产物，并获得更高的分辨率。
4、零价性能：零价性能是指催化剂在零个介质条件下，产生影响催化
反应产物的总体配置模式，因此在催化反应中，零价性能是决定反应活性、去向和动力学以及反应选择和产物组成比例的重要参数，它允许体系中催化剂表面所具有的各种特性，以改变反应初级过程和半级过程，从而改变反应速率及去向，催化剂的零价性能对于优化催化反应结果起着至关重要的作用。
催化作用的四个特征
催化作用的四个特征嘿，咱今天就来说说催化作用的那四个超有意思的特征哈！你想想，催化作用就像是一场神奇的魔法，能让化学反应变得不一样嘞！它第一个特征呀，就是能加快反应速率。
这就好比是一辆慢吞吞的老牛车突然变成了飞速的跑车，“嗖”地一下就冲出去了。
原本可能要等好久好久的反应，在催化剂的帮助下，一下子就变得迅速起来，这多厉害呀！你说要是没有催化作用，那得浪费多少时间呀，咱可等不起哟！然后呢，催化剂在反应前后自身的化学性质和质量都不变。
这就像一个超级可靠的朋友，帮你解决了大问题，自己却一点儿都没变。
它参与了整个过程，却能全身而退，依旧保持着原来的模样。
是不是很神奇呀？这可不是一般东西能做到的哟！就像你有个好朋友，一直陪着你经历各种事情，但他还是那个他，一点儿都没被改变，多难得呀！再来说说第三个特征，催化剂具有选择性。
哎呀呀，这可太有意思啦！它就像是一个挑食的小孩，只对某些反应情有独钟。
不是所有的反应它都愿意去催化，它有自己的喜好呢！有的反应它积极参与，而有的反应它就冷眼旁观。
这多像我们人呀，对不同的事情有不同的态度和选择。
有的事情我们特别热心，而有的事情我们就不怎么感兴趣。
最后一个特征呢，催化剂可以改变化学反应的途径。
这就像是走迷宫，原本你可能要绕好多好多弯才能找到出口，但是有了催化剂这个小机灵鬼呀，它给你指了一条捷径！让你能更快地达到目的。
你说这多好呀，能节省多少力气呀！总之呢，催化作用的这四个特征真的是太重要啦！它们让化学反应变得更加高效、神奇和有趣。
没有催化作用，很多化学反应可能都没法进行得那么顺利呢！所以呀，我们可得好好珍惜这个神奇的现象，好好利用它为我们的生活和科学研究服务呢！你说是不是呀？原创不易，请尊重原创，谢谢!。
人教版九年级化学催化剂知识点汇总
人教版九年级化学催化剂知识点汇总
1.概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。
2.特点：一变（改变反应速率，加快或减慢）；两不变（质量、化学性质不变）
3.理解：①催化剂不能改变生成物的质量
②催化剂不是反应物也不是生成物（写在反应条件上）
③一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能相同，某一反应的催化剂可能不只一种
4.证明某物质是催化剂：
①证明是否改变反应速率：相同条件下，加或者不加药品对比实验；
②证明质量是否改变：实验前称量一次，实验后分离出来再称量一次；
③证明化学性质是否改变：将分离出来的物质再进行实验①的操作，观察是否还能改变反应速率。
5.拓展：影响某反应的反应速率的因素
反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等等。
同时满足即为催化剂。
工业催化原理考试题
1.什么是催化剂？ 根据IUPAC 于1981年提出的定义，催化剂)是一种物质，它能够改变反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs 自由焓变化2.催化作用的四个基本特征是什么？ ⑴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； ⑵催化剂只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡的位置(平衡常数)，且催化剂可同时加速正逆反应； ⑶催化剂对反应具有选择性，当反应有一个以上生成多种产物的方向时，催化剂仅加速其中的一种。
⑷催化剂由正常运转到更换所延续时间（寿命）。
3.什么是助催化剂？分为哪几种？ 催化剂中加入的另一种或者多种物质，本身不具活性或活性很小的物质，但能改变催化剂的部分性质，如化学组成、离子价态、酸碱性、表面结构、晶粒大小等，从而使催化剂的活性、选择性、抗毒性或稳定性得以改善。
结构型和电子型两类4.请说明理想的催化剂载体应具备的条件。
⑴具有能适合反应过程的形状和大小； ⑵有足够的机械强度，能经受反应过程中机械或热的冲击；有足够的抗拉强度，以抵抗催化剂使用过程中逐渐沉积在细孔里的副反应产物(如积碳)或污物而引起的破裂作用； ⑶有足够的比表面，合适的孔结构和吸水率，以便在其表面能均匀地负载活性组分和助催化剂，满足催化反应的需要； ⑷有足够的稳定性以抵抗活性组分、反应物及产物的化学侵蚀，并能经受催化剂的再生处理； ⑸能耐热，并具有合适的导热系数； ⑹不含可使催化剂中毒或副反应增加的物质； ⑺原料易得，制备方便，在制备载体以及制备成催化剂时不会造成环境污染； ⑻能与活性组分发生有益的化学作用；⑼能阻止催化剂失活5多相催化反应的一般步骤？物理过程和化学过程分别是哪几步？⑴反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散。
⑵反应物分子在催化剂内表面上吸附。
⑶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。
⑷反应产物自催化剂内表面脱附。
⑸反应产物在孔内扩散到反应气流中去 ⑴⑸扩散为物理过程；⑵⑶⑷为化学过程6物理吸附与化学吸附的特点？物理吸附是借助分子间力，吸附力弱，吸附热小(8～20kJ/mol)，接近于气体的液化热，且是可逆的，无选择性，分子量越大越容易发生，吸附稳定性不高，吸附与解吸速率都很快，可单分子层或多分子层吸附，不需要活化能。
第二章 催化剂基础
学习目标
1 2 3
明确催化剂的 基本特征、化 学组成、宏观 物理性质和催 化作用的基本 原理。
重点掌握活性、 选择性、中毒 与失活等催化 剂的基本性能。
掌握多相固体 催化剂的基本 组成，以及比 表面积、比孔 容积、密度等 基本概念。
主要内容
1 催化剂若干术语和基本概念 催化剂的化学组成和物理结构 催化剂的宏观物理性质
（2）均相配合物催化剂
半导体TiO2和配 合物Ru(bpy)2+
第二节 催化剂的化学组 成和物理结构
三、生物催化剂(酶)
第三节 催化剂的宏观物 理性质
形状和大小
第三节 催化剂的宏观 物理性质
第五节 催化剂载体
e.与活性组分作用形成活性更高的化合物 f.增加催化剂的抗毒能力 g.节省活性组分用量，降低催化剂成本 三、几种常用的催化剂载体 1.氧化铝载体 2.分子筛载体 3.活性炭载体
Diagram
Title
Add your text
ThemeGallery
第三节 催化剂的宏观物 理性质
四、机械强度 （1）压碎强度 均匀施加压力到成型催化剂颗粒压裂为止 所承受的最大负荷，称为催化剂压碎强度。 （2）磨损性能 五、抗毒稳定性 评价催化剂抗毒稳定性的方法：1)2)3) 六、密度 堆密度、颗粒密度、真密度（骨架密度）
第一节 催化剂若干术语 和基本概念
（2）选择性 S=
100% 某一关键反应物A已转化的量（mol）
生成目的产物B的量生成产物不同。
举例： 环己烯 →C4H6 + C2H4 →C6H6 (苯) + 2H2 →C6H6 (苯) + 2C6H12 →C6H6 (苯) + 2H2O →裂解氧化物混合产物 800℃, 无催化剂 >300℃, Pd <<300℃, Pd <<300℃, O2, Pd 400℃, O2
催化剂设计参数的四要素
催化剂设计参数的四要素
一、催化剂设计参数的四要素
1、催化剂的活性中心
催化剂的活性中心是催化剂表面上的活性点，一般由一个或几个金属原子（包括一个或几个重组的金属离子）组成，又称作催化剂中心原子，是催化反应的核心部分，是催化剂表面上异质反应的引发点。
常用的活性中心原子有铜、铁、金、钯、铂、钌、锆等。
2、活性中心和表面的表面性能之间的相互作用
活性中心和表面的表面性能之间的相互作用，指催化剂表面的结构、物理性质、化学性质等等，对催化剂活性中心的影响，指的是活性中心能与表面的活性物质相互作用，改变活性中心的结构和活性，从而改变其反应性。
3、表面结构
表面结构是指催化剂表面的物理和化学性质，也就是催化剂表面上未发生化学反应的原始物质，一般由各种元素组成，催化剂的活性，受到表面结构的影响，而表面结构又受到活性中心的影响。
4、活性位点
活性位点是活性中心与表面结构之间的交接点，也是催化剂活性的发源处，活性位点包括表面的微细裂缝、空隙、毛细孔等。
催化剂表面上的活性位点可以改变催化剂表面活性中心的结构，从而影响催化反应的活性。
- 1 -。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
催化剂的四个基本特征
催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质，它能够在反应中参与而不被消耗掉，因此在很多化学反应中起着至关重要的作用。
催化剂的研究和应用已经成为了化学领域的重要研究方向之一。
在研究催化剂的过程中，我们发现了许多催化剂的共同特征，这些特征是催化剂能够发挥催化作用的基本条件。
本文将介绍催化剂的四个基本特征，并探讨它们在催化反应中的作用。
一、活性位点
催化剂的活性位点是指能够参与反应的化学键或化学基团，它们是催化剂能够发挥催化作用的关键。
在催化剂中，活性位点的种类和数量对于催化剂的活性和选择性有着至关重要的影响。
例如，对于金属催化剂来说，金属表面的原子或离子往往是催化剂的活性位点；对于酶催化剂来说，酶分子中的氨基酸残基往往是催化剂的活性位点。
活性位点的种类和数量不同，催化剂的催化活性和选择性也会有所不同。
二、表面性质
催化剂的表面性质是指催化剂表面的物理和化学性质。
催化剂表面的物理性质包括表面形貌、晶格结构和表面缺陷等，而化学性质则包括表面化学键和表面酸碱性等。
催化剂表面的物理和化学性质对于催化剂的催化活性和选择性有着重要的影响。
例如，催化剂表面的缺陷和孔洞能够提高反应物分子的吸附能力和扩散能力，从而提高催化剂的反应速率；而催化剂表面的酸碱性能够影响反应物的离子化程度
和反应途径，从而影响催化剂的选择性。
三、反应机理
催化剂的反应机理是指催化剂参与反应的具体过程和机制。
催化剂的反应机理涉及到催化剂与反应物的相互作用、反应物在催化剂表面的吸附和反应、反应产物的解离和脱附等过程。
催化剂的反应机理对于催化剂的催化活性和选择性有着至关重要的影响。
例如，催化剂的反应机理能够解释催化剂为什么能够加速反应速率和提高反应选
择性，从而为催化剂的设计和优化提供了理论基础。
四、稳定性
催化剂的稳定性是指催化剂在反应中的化学稳定性和物理稳定性。
催化剂的化学稳定性是指催化剂在反应中不会发生不可逆的化学变化，如氧化、还原、水解等反应。
催化剂的物理稳定性是指催化剂在反应中不会发生物理变化，如热膨胀、热裂解和脱落等现象。
催化剂的稳定性对于催化剂的使用寿命和反应效率有着重要的影响。
例如，催化剂的稳定性能够保证催化剂在长期使用过程中不会失去活性，从而保证催化剂的反应效率和催化剂的经济性。
综上所述，催化剂的活性位点、表面性质、反应机理和稳定性是催化剂能够发挥催化作用的四个基本特征。
这些特征相互作用，共同决定了催化剂的催化活性和选择性。
在催化剂的研究和应用中，我们需要综合考虑这些因素，从而设计和优化出具有高效催化活性和选择性的催化剂。
随着催化剂研究的不断深入，我们相信催化剂的应用领域将会不断拓展，为人类的生产和生活带来更多的福利。