催化剂PPT课件
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有机小分子催化剂ppt课件
JACS, 2005, 127, 15696.
JACS, 2006, 128, 84.
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
4.4 手性磷酸—抗衡手性阴离子催化剂
JACS, 2006,
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
对该类催化剂的研究近年来才得到化学家的重视，并很快有机化学的 热点和前沿，但其渊源可追溯到20世纪70年代。早在1971年Wiechert就 首次报道了L-Proline可以催化分子内不对称羟醛缩合，1974年该反应被 Hajos等优化，ee值高达94%。然而，此后该类型的催化剂没有引起人们 的重视。
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
6、 金属有机化合物催化剂 6.1 以手性二胺为配体
配体
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
第一章、简 介
自用1966年第一个手性金属配合物催化剂被成功用于不对称反应至今， 不对称催化研究迄今已有40年的历史。2001年，Nobel化学奖授予了在该 领域做出突出贡献的三位化学家Knowles, Noyori和Sharpless，标志着不 对称催化研究已取得了令人瞩目的成就。
催化剂培训材料培训课件PPT工业催化剂制备与使用
– 若晶核长大速率大大超过晶核生成速率，溶液中最 初形成的晶核不是很多，较多的离子以晶核为中心， 依次排列长大而生成颗粒较大的晶型沉淀。
• 对沉淀剂选择有以下要求：
① 尽可能使用易分解并含易挥发成分的沉淀剂
– 常用的沉淀剂有：
• 碱类(NH4OH、NaOH、KOH) • 碳酸盐[(NH4)2CO4、Na2CO4、CO2] • 有机酸(乙酸、草酸)等 • 最常用的是NH4OH和(NH4)2CO4，因为铵盐在洗涤和热处
涤、干燥、粉碎和机 械成型，最后经500℃ 焙烧活化得到 γ-Al2O3。
– 该法生产设备简单、 原料易得且产品质量 稳定。
② 碱中和法
• 将铝盐溶液[Al(NO3)3、AlCl3、 Al2(SO4)3等]用氨水或其它碱 液( NaOH、KOH、NH4OH ) 中和，得到水合氧化铝：
Al3+ + OH－ ==== Al2O3·nH2O↓
易洗涤。
④ 形成沉淀物的溶解度应小些
– 沉淀反应愈完全、原料消耗愈小;
• 对于贵金属尤为重要。
⑤ 无毒
– 不应使催化剂中毒或造成环境污染。
• 对金属盐类选择有以下要求：
– 一般选用硝酸盐的形式提供金属盐，硝酸根易于洗 脱或加热时分解而无残留。
– 而氯化物或硫化物残留在催化剂中，在使用时会呈 现H2S或HCl形式释放出来，致使催化剂中毒。
1、载体选择
• 浸渍法首先要选择合适载体，根据用途可选择 – 粉末状载体 – 成型载体
• 根据反应类型特点选择不同性质的载体
– 外扩散控制
不需比表面较大的载体；
– 内扩散控制
载体孔径不宜过小；
• 阻挡反应物分子进入孔道内部；
• 生成物返回气相受阻。
• 对沉淀剂选择有以下要求：
① 尽可能使用易分解并含易挥发成分的沉淀剂
– 常用的沉淀剂有：
• 碱类(NH4OH、NaOH、KOH) • 碳酸盐[(NH4)2CO4、Na2CO4、CO2] • 有机酸(乙酸、草酸)等 • 最常用的是NH4OH和(NH4)2CO4，因为铵盐在洗涤和热处
涤、干燥、粉碎和机 械成型，最后经500℃ 焙烧活化得到 γ-Al2O3。
– 该法生产设备简单、 原料易得且产品质量 稳定。
② 碱中和法
• 将铝盐溶液[Al(NO3)3、AlCl3、 Al2(SO4)3等]用氨水或其它碱 液( NaOH、KOH、NH4OH ) 中和，得到水合氧化铝：
Al3+ + OH－ ==== Al2O3·nH2O↓
易洗涤。
④ 形成沉淀物的溶解度应小些
– 沉淀反应愈完全、原料消耗愈小;
• 对于贵金属尤为重要。
⑤ 无毒
– 不应使催化剂中毒或造成环境污染。
• 对金属盐类选择有以下要求：
– 一般选用硝酸盐的形式提供金属盐，硝酸根易于洗 脱或加热时分解而无残留。
– 而氯化物或硫化物残留在催化剂中，在使用时会呈 现H2S或HCl形式释放出来，致使催化剂中毒。
1、载体选择
• 浸渍法首先要选择合适载体，根据用途可选择 – 粉末状载体 – 成型载体
• 根据反应类型特点选择不同性质的载体
– 外扩散控制
不需比表面较大的载体；
– 内扩散控制
载体孔径不宜过小；
• 阻挡反应物分子进入孔道内部；
• 生成物返回气相受阻。
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
催化剂制备方法PPT课件
过 滤
干燥
洗 涤
Na型 丝光
沸石
18
浸渍法
将载体放进含有活性物质的液体中浸渍
载体（如Al2O3）的沉淀 洗涤干燥 载体的成型 用活性组份浸渍 干燥
焙烧分解
活化还原
2021
负载型金属催化剂
19
浸渍法的原理
活性组份在载体表面上的吸附 毛细管压力使液体渗透到载体空隙内部 提高浸渍量（可抽真空或提高浸渍液温度） 活性组份在载体上的不均匀分布
粉末细，成型后机械强度高，但成球困难 加入粘合剂（水），量少成球时间长，量
大时造成多胞，难成球 加大转盘转数和倾斜度，粒度下降；转盘
深，粒度大
2021
47
固体催化剂制备方法进展
超细粒度催化剂
– 超细粒子在纳米尺度时的表面效应
– 反应中的扩散行为
– 催化剂活性增强
溶胶凝胶法
– 多组分在胶体中分布均匀
加热到90-100 0C尿素， 同时释放出OH-
2021
11
导晶沉淀法
借助晶化导向剂引导非晶型沉淀转化为 晶型沉淀
X,Y分子筛 合成
分子筛合 成原料
加晶种 晶化
2021
无定型物 转
X，Y晶体 化
高结晶度
12
沉淀时金属盐类的选择
一般选用硝酸盐（大都溶于水） 贵金属为氯化物的浓盐酸溶液 铼选用高铼酸（H2Re2O7）
金属盐溶液
NaOH(Na2CO3)
沉淀
活
洗涤 干燥 焙烧 研磨 成型
化
催化剂
2021
8
单组分沉淀法
制备非贵金属的单组分催化剂或载体
Al3+ + OH-
载体Al2O3
金属催化作用理论ppt课件.ppt
一、能带理论与催化 1、 能带理论 • 能带的形成
以Ni为例： Ni原子：1s22s22p63s23p64s23d84p
电子轨道没有任何相互作用
达到范德华（V.D.W）半径时，电 子轨道将要发生相互作用
RNi-Ni＜R2×VDW时，Ni原子之间将 要发生电子轨道相互作用，出现 电子轨道重叠，形成金属键。
1. 暴露表面以低表面能的晶面为主 surfaces of low surface free energy will
be more stable. The most stable surfaces are those with : • a high surface atom density • surface atoms of high coordination number
• 具体内容有：
Ⅰ、与d电子轨道有关的电子因素，即能 量因素如何影响催化剂的吸附选择性、吸附力 的强弱、催化性能等，即催化的电子论
Ⅱ、晶体结构因素（也称；几何因素）， 即（晶胞大小、晶面取向、晶粒大小、晶体表 面结构）与（吸附、催化）之间的关系，即催 化的几何论
§1、金属催化的电子论
能带理论、价键理论
1、晶胞 • 晶胞是晶体的最小重复单位，采用晶胞参数
来确定。
立方晶胞： a＝b＝c α＝β＝γ＝900
四方晶胞：a＝b≠c α＝β＝γ＝900
三斜晶胞：a≠b≠c α≠β≠γ
2、晶面 晶面：是晶体在各个方向上的截面。相同
方向的截面，不仅具有相同的二维空间结构， 而且是相互平行的，晶面间距也相等，称晶面 距。
④、 金属间化合物催化剂，如Cu3Au、 CuAu3、 Ni29Al10、 Ni15Al
• 过渡金属催化剂有二大特点： Ⅰ、在反应气氛如H2、O2气下，过渡金
以Ni为例： Ni原子：1s22s22p63s23p64s23d84p
电子轨道没有任何相互作用
达到范德华（V.D.W）半径时，电 子轨道将要发生相互作用
RNi-Ni＜R2×VDW时，Ni原子之间将 要发生电子轨道相互作用，出现 电子轨道重叠，形成金属键。
1. 暴露表面以低表面能的晶面为主 surfaces of low surface free energy will
be more stable. The most stable surfaces are those with : • a high surface atom density • surface atoms of high coordination number
• 具体内容有：
Ⅰ、与d电子轨道有关的电子因素，即能 量因素如何影响催化剂的吸附选择性、吸附力 的强弱、催化性能等，即催化的电子论
Ⅱ、晶体结构因素（也称；几何因素）， 即（晶胞大小、晶面取向、晶粒大小、晶体表 面结构）与（吸附、催化）之间的关系，即催 化的几何论
§1、金属催化的电子论
能带理论、价键理论
1、晶胞 • 晶胞是晶体的最小重复单位，采用晶胞参数
来确定。
立方晶胞： a＝b＝c α＝β＝γ＝900
四方晶胞：a＝b≠c α＝β＝γ＝900
三斜晶胞：a≠b≠c α≠β≠γ
2、晶面 晶面：是晶体在各个方向上的截面。相同
方向的截面，不仅具有相同的二维空间结构， 而且是相互平行的，晶面间距也相等，称晶面 距。
④、 金属间化合物催化剂，如Cu3Au、 CuAu3、 Ni29Al10、 Ni15Al
• 过渡金属催化剂有二大特点： Ⅰ、在反应气氛如H2、O2气下，过渡金
催化剂及其催化作用概述ppt课件
➢ （2）负载型杂多酸固体酸催化剂。
此外，交联型固体酸催化剂（硅锆交联蒙 脱土）
精细化工
合成增塑剂
1邻苯二甲酸二酯（DOP）（由苯酐和 2-乙基己醇合成催化剂为SO2-4/TiO2Al2O3
酯化率可达99%
2己二酸二辛酯（DOA）（PVC优良耐 寒助剂（SO2-4/ZrO2-La2O3）
3蔗糖八乙酯（SO2-4/TiO2）
O
O Al O O C2H5
乙氧基
O Al O OH
高温
O
O
CH2 CH2+H2O+ HO Al O Al O
O-
O
O
HO AlH O Al
O
O
低温
O
C2H5OC2H5
C2H5 C2H5
异丙苯裂解
在B酸中心下进行
CH3 CH CH3 H + H+
HC CH3 + CH3
+ CH3CH CH3
酸性强弱与催化反应关系
➢金属氧化物表面的金属离子是L酸，氧负离 子是L碱。金属离子的电负性越大，则金属离 子的酸性越强。
➢金属氧化物的碱性也可以同电负性相关联, 但由于金属氧化物表面往往含有羟基这时的 酸碱性由M-OH中M-O的键本质决定.若M-O键强, 则解离出H+,显酸性,反之,若M-O键弱,则解离 出OH-,显碱性。
丙烯酸丁酯用于表面涂料，粘合剂，密 封剂，皮革处理剂（ SO4 2- /TiO2）
甲基丙烯酸异丁酯是耐酸耐碱性涂料的 基料SO4 2- /ZrO2-TiO2
L-H模型与E-R模型
L-H（Langmuir-Hinshelwood）
A+B+ S-S
此外，交联型固体酸催化剂（硅锆交联蒙 脱土）
精细化工
合成增塑剂
1邻苯二甲酸二酯（DOP）（由苯酐和 2-乙基己醇合成催化剂为SO2-4/TiO2Al2O3
酯化率可达99%
2己二酸二辛酯（DOA）（PVC优良耐 寒助剂（SO2-4/ZrO2-La2O3）
3蔗糖八乙酯（SO2-4/TiO2）
O
O Al O O C2H5
乙氧基
O Al O OH
高温
O
O
CH2 CH2+H2O+ HO Al O Al O
O-
O
O
HO AlH O Al
O
O
低温
O
C2H5OC2H5
C2H5 C2H5
异丙苯裂解
在B酸中心下进行
CH3 CH CH3 H + H+
HC CH3 + CH3
+ CH3CH CH3
酸性强弱与催化反应关系
➢金属氧化物表面的金属离子是L酸，氧负离 子是L碱。金属离子的电负性越大，则金属离 子的酸性越强。
➢金属氧化物的碱性也可以同电负性相关联, 但由于金属氧化物表面往往含有羟基这时的 酸碱性由M-OH中M-O的键本质决定.若M-O键强, 则解离出H+,显酸性,反之,若M-O键弱,则解离 出OH-,显碱性。
丙烯酸丁酯用于表面涂料，粘合剂，密 封剂，皮革处理剂（ SO4 2- /TiO2）
甲基丙烯酸异丁酯是耐酸耐碱性涂料的 基料SO4 2- /ZrO2-TiO2
L-H模型与E-R模型
L-H（Langmuir-Hinshelwood）
A+B+ S-S
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PPT授课课件
(2)测量小车从A点出发到达B点所花费的时间，如果 过了B点才停止计时，所测AB段 的平均速度vAB会偏__小__。
基础巩固练
【点拨】由题图可知，小球从 D 点运动到 F 点的路程 s＝ 12.50 cm－4.50 cm＝8.00 cm＝0.08 m，时间 t＝2×0.2 s＝ 0.4 s，速度 v＝st＝00.0.48 sm＝0.2 m/s。
使带火星木条复 化氢的分解速率
燃的气体
Ⅱ.向B试管中
红砖粉末的___质__量___
重新加入5%的 ①又产生大量能 和_化__学__性__质___ 在反应
过氧化氢溶液，使带火星木条复 前后均没有发生变化，
反应停止后过 燃的气体
能作过氧化氢分解的
滤、洗涤、干 ②滤渣质量为a g 催化剂
燥、称量滤渣
HK版 八年级上
【答案】8.00；0.2
能力提升练
10．[中考·江苏泰州]如图是“研究气泡的运动规律”实验 装置。
(1)实验时所用的测量工具是刻度尺和___秒__表___。 (2)要正确判断气泡是否做匀速直线运动，需要对气泡
运动时的相关物理量进行测量，为便于测量，就使 气泡在管内运动得较___慢_____(填“快”或“慢”)，气泡 的运动如果是匀速直线运动，收集到的数据特点是运动的 路程和时间成____正____比。
2. 太空舱利用NiFe2O4将航天员呼出的CO2转化为O2，
而NiFe2O4的质量和化学性质在反应前后都不变。则
NiFe2O4在该过程中是( D )
A. 反应物
B. 生成物
C. 消毒剂
D. 催化剂
3. 【2020•东莞】实验室用过氧化氢制氧气的实验中， 应加入少量二氧化锰。下列说法中正确的是( D ) A. 只有二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂 B. 二氧化锰只能作过氧化氢分解的催化剂 C. 加入二氧化锰可以增加过氧化氢分解产生氧气 的质量 D. 二氧化锰能加快过氧化氢分解
基础巩固练
【点拨】由题图可知，小球从 D 点运动到 F 点的路程 s＝ 12.50 cm－4.50 cm＝8.00 cm＝0.08 m，时间 t＝2×0.2 s＝ 0.4 s，速度 v＝st＝00.0.48 sm＝0.2 m/s。
使带火星木条复 化氢的分解速率
燃的气体
Ⅱ.向B试管中
红砖粉末的___质__量___
重新加入5%的 ①又产生大量能 和_化__学__性__质___ 在反应
过氧化氢溶液，使带火星木条复 前后均没有发生变化，
反应停止后过 燃的气体
能作过氧化氢分解的
滤、洗涤、干 ②滤渣质量为a g 催化剂
燥、称量滤渣
HK版 八年级上
【答案】8.00；0.2
能力提升练
10．[中考·江苏泰州]如图是“研究气泡的运动规律”实验 装置。
(1)实验时所用的测量工具是刻度尺和___秒__表___。 (2)要正确判断气泡是否做匀速直线运动，需要对气泡
运动时的相关物理量进行测量，为便于测量，就使 气泡在管内运动得较___慢_____(填“快”或“慢”)，气泡 的运动如果是匀速直线运动，收集到的数据特点是运动的 路程和时间成____正____比。
2. 太空舱利用NiFe2O4将航天员呼出的CO2转化为O2，
而NiFe2O4的质量和化学性质在反应前后都不变。则
NiFe2O4在该过程中是( D )
A. 反应物
B. 生成物
C. 消毒剂
D. 催化剂
3. 【2020•东莞】实验室用过氧化氢制氧气的实验中， 应加入少量二氧化锰。下列说法中正确的是( D ) A. 只有二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂 B. 二氧化锰只能作过氧化氢分解的催化剂 C. 加入二氧化锰可以增加过氧化氢分解产生氧气 的质量 D. 二氧化锰能加快过氧化氢分解
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2.烧结失活 主要为在
450℃以上的高温 环境，会引起催化 剂活性位置烧结， 导致催化剂颗粒增 大, 表面积减小， 因而使催化剂活性 降低。
作为SCR催化剂的载体和活性元素，必须在 一定的温度范围内有良好的热稳定性能，以避免催 化剂在长期使用过程中出现微晶结构发生变化而造 成烧结的现象，从而导致比表面积的丧失，并最终 致使脱硝活性下降。在钛基钒类商用催化剂中通常 加入WO3来最大限度地减少催化剂的烧结。
在SCR系统中选用TiO2作为催化剂的载体，其主要 原因有： （1）钒的氧化物在TiO2的表面有很好的分散度。 （2）TiO2抗硫化能力强，且硫化过程可逆。
目前广泛采用的催化剂成分：
商业应用的催化剂是分散在TiO2上，以V2O5为主要活性组分， WO3或MoO3为助催化剂的钒钛体系，即V2O5一WO3/TiO2或 V2 O5一MoO3／TiO2。其中WO3或MoO3占5％～10％，V2O5 占1％～5％，TiO2占绝大部分。催化剂活性以V2O5最高，加 入WO3或MoO3作为助催化剂，在保持催化还原NOX活性的基 础上尽可能减少对SO2的催化氧化。助催化剂的加入提高水 热稳定性，抵抗烟气中As等有毒物质。
3.催化剂的积碳失活 催化剂使用过程中，因表面逐渐形成炭的沉积物
而使催化剂活性下降的过程称为积炭失活。随着积炭 量的增加，催化剂的比表面积、孔容、表面酸度及活 性中心数均会相应下降，积炭量达到一定程度后将导 致催化剂的失活。积炭越快，催化剂的使用周期越短。 与催化剂中毒相比，引起催化剂积炭失活的积炭物量 比毒物量要多得多，积炭在一定程度上有延缓催化剂 中毒作用，但催化剂的中毒会加剧积炭的发生。与单 纯的因物理堵塞而导致的催化剂失活相比，积炭失活 还涉及反应物分子在气相和催化剂表面的一系列化学 反应问题。
（3）机械稳定性：固体催化剂抵抗气流产生的冲击力、摩 擦力、承受上层催化剂的质量负荷的作用、温度变化作用 及变应力作用的能。
（4）化学稳定性：指催化剂能保持稳定的化学组成和化合 状态的性能。
工业催化剂的使用寿命：是指在给定的设计操作条件下， 催化剂能满足工艺设计指标活性的持续时间(总寿命)。
工业催化剂在运行过程中其活性将逐渐下降，为了维持 相同的转化率以满足生产要求，工业上常提高反应温度来达 到此目的。通常以一稳定运转时间内温度的增加，即升温速 率来表示失活率，单位℃／h。
二、催化剂的性能 固体催化剂的性能主要是指它的活性、选择性、稳 定性和再生性，这是衡量催化剂质量最直观、最有 现实意义的参数。
1．催化剂活性 催化活性是指催化剂加快NOX还原反应速率的一种量度。换 句活说，催化剂活性是指有催化剂存在时的反应速率与无催 化剂存在时的反应速率之差。
2．选择性 当反应按热力学可能同时发生几个不同的反应时，某 一种催化剂只能加速某一特定的反应，而不能加速所有反 应，这种性质称为催化剂选择性。
3．催化剂稳定性 催化剂在化学反应中保持活性的能力为催化剂稳定性。稳定 性包括热稳定性、机械稳定性和抗毒性，它们共同决定了催 化剂在工业装置中的使用期限。
（1）热稳定性 ：大多数催化剂都有极限使用温度，超过一 定的范围，活性就会降低甚至完全损失的性质。
（2）抗毒稳定性：催化剂对有害杂质毒化的抵抗能力。
4．催化剂的可再生性 催化剂的性能降低甚至失活后又能再次(或多次)得以部分 乃至完全恢复的特性称为催化剂的可再生性。
催化剂的可再生性既与催化剂原有的组分构成元素、 配比、结构、比表面积等有关，也与催化剂的操作工况及 实际失活程度有关。
三、催化剂的失活
催化剂在使用过程中随着时间的延续，其 活性会逐渐下降，下降到一定程度后就不能再 继续使用了。从开始使用到不能使用的这段时 间通常称为催化剂的“寿命”。催化剂活性和 选择性下降的过程，也常称为催化剂“老化”。
在SCR系统催化剂中， WO3或MoO3是助催化剂。 WO3的含量很大，有时高达10%（质量分数），其 主要作用是增加催化剂的活性和热稳定性。在SCR 反应中，加入MOO3能提高催化剂的活性，而另一个 特殊的作用是防止烟气中AS催化剂中毒。
3．载体 载体主要对催化剂活性组分及催化剂起机械承载作用，并 可增加有效的催化反应表面积及提供合适的孔结构，通常 能显著地改善催化剂的活性与选择性，提高催化剂的抗磨 蚀，抗冲击和受压的机械强度，增强催化剂的热稳定性和 抗毒能力，减少催化剂活性组分的用量，降低催化剂的制 备成本，并使催化剂具备适宜的形状和颗粒。有的载体还 具有少量的催化活性。
一、固体催化剂组成
固体催化剂的组成从成分上可分为单组元和 多组元催化剂，其中多组元催化剂在工业上使用 较多，它由多种物质组成，根据这些物质在催化 剂中的作用可分为主催化剂、共催化剂、助催化 剂和载体。
1．主催化剂 主催化剂又称为活性组分，它是多元催化剂的主体， 是必备的组分，没有它就缺乏所需的催化作用。
催化剂相关知识
催化剂是一种化学物质，它能影响热力 学上可能的反应过程，具有加速作用和定 向作用，而反应之后本身没有变化，不改 变热力学平衡。
催化剂作用特征： (1)加快化学反应速度，控制反应方向。加快化
学反应速度是催化剂最为显著的特征。 (2)催化作用不能改变化学平衡和反应热。 (3)催化作用有特殊的选择性。
V2O5是SCR商用催化剂中最主要的活性组分。钒的 负载量可能不尽相同，在SCR系统中负载量不能太 大，这主要是因为V2O5也能将SO2氧化成SO3，这 对SCR反应是不利的。
2．助催化剂 助催化剂是加入催化剂中的少量物质，这种物质本 身没有活性或活性很小，但却能显著地改善催化剂 的效能，包括催化剂活性、选择性和稳定性等。
催化剂失活的原因
由于受到烟气中的气体成份、 烟尘和温度等因素的影 响, 催化剂的活性一般都会随着时间的延长而降低。 引起催化剂失活的原因有堵塞、中毒、烧结和磨蚀磨 损等，其中堵塞和中毒是引起失活的主要原因。
1.中毒失活 在低飞灰情况下，催化剂活性降低的主要原因是中 毒，烟气中的碱金属, 碱土金属, As, 卤素等容易引 起催化剂中毒。 （1）Na, K等碱金属占据了催化剂酸性中心, 导致反 应活性下降； （2） As2O3扩散进入催化剂表面并堆积在其中的小 孔中, 引起催化剂活性降低； （3）飞灰中游离CaO与SO3反应, 可吸附在催化剂 表面, 形成CaSO4, 阻止了反应物向催化剂表面的扩 散及进入催化剂内部，降低催化剂的活性。