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子对,使反应按负碳离子反应机理进行。:理想吸附层中的表面基元反应,其速率与反应物在表面上的浓度成正比,而表面浓度的幂是化学计量方程的计量系数。:是指催化剂在一定反应条件下维持一定反应活性和选择性的使用时间。:是指给出质子(B酸)或者接受电子对(L酸)能力的强弱。:沉淀和凝胶在母液中放置时的再结晶过程。8浸渍法:是指将固体粉末或一定形状及尺寸的已成型的固体浸泡在含有活性组分的可溶性化合物溶液中,接触一定时间后,分离残液,这样活性组分就以离子或化合物的形态附着在固体上,形成催化剂的方法。9催化剂中毒:是指催化剂在微量毒物作用下丧失活性和选择性。①酸碱型催化反应其反应机理是因为催化剂与反应物分子之间通过收受电子对而配位,或者发生极化,形成离子型活性中间物种所进行的催化反应。②氧化还原型催化反应其反应机理是因为催化剂与反应物分子之间通过单个电子的转移,而形成活性中间物种进行的催化反应。(1)来源:①结构不同,在相同的配位数情况下,以不同的价态的原子取代,产生电荷不平衡而产生的;同样当价态相同而配位数不同,会使其结构不平衡,产生酸性。②对于金属盐类,当含有少结构量水时,金属离子对H2O极化作用,会产生B酸中心。(我的答案:电离、接受电子、提供电子)(2)调节:①合成具有不同硅铝比的沸石,或者将低硅沸石通过脱铝通过硅铝比;②通过调节交换阳离子类型、数量,来调节酸强度或酸浓度,改善活性和选择性;③通过高温焙烧、高温水热处理、预积碳或碱中毒,减少或减弱其强酸中心,从而改变活性和选择性;④通过改变反应气氛,从而改变活性。1、论述题:试分析沉淀法与凝胶法制备催化剂的影响因素,并对其制备方法的优缺点(在前面第五章第7)进行评述。答:(1)沉淀法:其化学组成和结构,沉淀物的性能又由沉淀状态和条件(浓度、温度、PH值等)所决定。浓度、温度、搅拌、PH值.(2)凝胶法:除了PH值外,引入的物质的酸性以及其电离性(电解质性质)和凝胶放置的时间都对其有较大的影响。另外,缩合反应的强弱,对凝结过程也有一定的影响。在多相催化反应过程中,催化循环的建立表现为:一个反应物分子吸附在催化剂表面活性中心上,形成活性中间物种,并发生表面化学反应或重排生成化学吸附态的产物,再经脱附得到产物,催化剂复原并进行再一次反应。催化剂的稳定性是指催化剂在使用条件下具有稳定活性的时间。视密度:当用某种溶剂去填充催化剂中骨架之外的各种空间,测得(V?V),这样求得的真密度成隙孔为视密度。5:..催化反应分类1)按催化体系分均相、非均相和酶催化反应2)按催化反应类型分类分为加氢反应,氧化反应,裂解反应,聚合反应,水合反应等等。3)按催化反应机理分酸碱反应和氧化还原反应固体催化剂的组成包括主催化剂、助催化剂和载体。助催化剂按功能可分为:①结构型助催化剂②调变型助催化剂③扩散型助催化剂④毒化型助催化剂影响固体催化剂的结构存在状态的因素有:分散度,化合态,物相和均匀度。催化剂的活性表示方法:①反应速率表示法;②反应速度常数表示法;③转化率表示法。催化剂的选择性表示方法:①选择性(S%);②选择因素(选择度)催化剂的稳定性包括①化学稳定性;②耐热稳定性;③抗毒稳定性;④机械稳定性。酸碱理论分为:酸碱电离理论、酸碱质子理论、酸碱电子理论、软硬酸碱理论固体酸的酸性来源以及酸中心的形成归结为:①结构不同,在相同的配位数情况下,以不同的价态的原子取代,产生电荷不平衡而产生的;同样当价态相同而配位数不同,会使其结构不平衡,产生酸性。②对于金属盐类,当含有少结构量水时,金属离子对H2O极化作用,会产生B酸中心。沸石分子筛催化剂具有如下特点:①具有较高活性;②具有较高选择性,可择形催化;③具有较灵活的调变性;④具有较好的稳定性。沸石分子筛经阳离子交换后可产生B酸中心,再经脱水后可产生L酸中心,它们均可与反应物形成正碳离子,并按照正碳离子机理进行催化转化,这也就是所谓的沸石分子筛固体酸催化理论。金属杂多酸盐产生酸性五种机理:酸性杂多酸盐中的质子给出B酸中心;制备时发生部分水解给出质子;与金属离子配位水的酸式解离给出质子;金属离子提供L酸中心;金属离子还原产生质子。催化剂的选择分类如何?答:根据目的不同分为三种类型:现有催化剂的改进、寻求适宜的催化剂以及开发研制新型催化剂。6、催化剂制备一般包括哪几个步骤?原料和配料的选择原则是甚么?答:催化剂的制备包括原料和配料的选择、母体的制备、活化成型等过程。原料选择的原则是:(1)符合产品的性能要求;(2)所含的杂质容易去除,或限定在某个范围;(3)容易获得,价格便宜,易于加工;(4)对环境不存在污染或经处理能除去污染。7、沉淀法制备催化剂过程中,主要影响因素有哪些?试比较沉淀法与凝胶法制备催化剂的优缺点?温度、浓度、PH值、搅拌沉淀法和凝胶法是催化剂制备的最广泛的方法,其优点为:①有利于杂质的去除;②可获得活性组分分散度较高的产品;③制备多组分催化剂时,有利于组分间的紧密结合,形成适宜的活性构造;④活性组分于载体的结合较紧密,不易流失。沉淀法和凝胶法不仅常用来制备催化剂,也是合成载体所常用的方法。但是其方法应用时应特别注意下列问题:①沉淀过程机理复杂,不易掌握;②制备多组分催化剂时,均匀度不易保证;③制造工艺流程较长,而且复杂,生产费用大。凝胶法于沉淀法相比较,它能制备较为均匀的多组分催化剂,但凝胶法的设备更加庞大,费用更高。8、沉淀法制备催化剂中,杂质的一般存在形式是怎样的?答:①机械地掺杂于沉淀物中;②粘于沉淀物的表面;③吸附与沉淀物的表面;④包藏于沉淀物的内部;⑤为沉淀物的化学组分之一。6:..、论述催化剂是如何加速反应速率的?催化剂可使化学反应物在不改变的情况下,经由只需较少活化能的路径来进行化学反应。因而加快了反应速率。、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)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)。3)催化剂对反应具有选择性。4)实际上催化剂并不能无限期地使用,在长期受热和化学、物理作用下,会发生不可逆的变化,这将导致催化剂活性下降,最终导致催化剂失活。、说明催化剂为什么不能改变平衡反应的平衡位置?对于给定的反应,在已知条件下,其催化和非催化过程的-△G0值是相同的,即K值是相同的,所以平衡位置rf没有改变。kGRTlnkp?G另一种答案:化学平衡是由热力学决定的,,其中为反应的平衡常数,是产物与反应物的p?G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值,它只能加速达到平衡所需的时间,而不能移动平衡点。、具有加氢功能的催化剂往往对脱氢反应也有活性。试给予解释。根据K=,催化剂可以以相同的比例加速正、逆反应的速率常数。因此,对于可逆反应,能够催化正方向f反应的催化剂,就应该能催化逆方向反应。、通常固体催化剂有哪几个部分组成的?载体和助催化剂的功能分别是什么?通常估计催化剂由活性组分、载体和助催化剂三个部分组成。(1)载体:载体是催化剂活性组分的分散剂、黏合物或支撑体,是负载活性组分的骨架。(2)助催化剂:本身没有活性或者活性很小,但加入到催化剂中后,可以改变催化剂的化学组成、化学结构、离子价态、酸碱性、晶格结构、表面结构、孔结构、分散状态、机械强度等,从而提高催化剂的活性、选择性、稳定性和寿命。、多相催化反应通常包括哪个连续的步骤?(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内表面上吸附;(3)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)反应产物自催化剂内表面脱附;(5)反应产物在孔内扩散并扩散到反应气流中去。、试比较物理吸附与化学吸附。物理吸附是借助分子间力,吸附力弱,吸附热小(8-20kJ/mol),且是可逆的,无选择性,分子量越大越容易发生。化学吸附是借助于化学键力,遵从化学热力学和化学动力学的传统定律,具有选择性特征,吸附热大(40-800kJ/mol),一般是不可逆的,尤其是饱和烃分子的解离吸附。、固体表面发生化学吸附的原因是什么?表面反应与化学吸附的关系是什么?发生化学吸附的原因,是由于位于固体表面的原子具有自由价,这些原子的配位数小于固体内原子的配位数,使得每个表面原子受到一种内向的净作用力,将扩散到其附近的气体分子吸附形成化学键化学吸附是表面反应的前提。化学吸附的表面物种在二维的吸附层中并非静止不动的,只要温度足够高,它们就成为化学活性物种,在固体表面迁移,随之进行化学反应。表面反应要成功进行,就要求化学吸附不宜过强,也不能过弱。、金属表面上甲烷和氢分子的吸附,只能形成解离型化学吸附,为什么?因为分子氢、烃分子在吸附之前先必须解离,因为很多这类分子不能直接与金属的“表面自由价”成键,必须先自身解离,成为有自由价的基团,所以只能形成解离理化学吸附。、如何判断一个催化反应是存在内、外扩散的控制?如果反应物流量的改变对反应物的转化率影响较大,则存在外扩散控制;如果催化剂的粒径大小的改变对转化7:..率的影响较大,则存在内扩散控制。8