文档介绍：-固相催化反应本征动力学
第一节催化及固体催化剂
第二节化学吸附与气-固相催化反应本征动力
学模型
气固相催化反应本征动力学

催化的研究和发展对化学工业的变革起着决定性的作用。
多种性能不同催化剂的开发促使同一产品在反应器、生产流程甚至生产方法和原料方面都发生了根本性的变革，使产品的投资、原料消耗等技术经济指标不断优化，同时环境污染也不断减少。
催化反应可分为：均相催化和多相催化反应。
气固相催化反应本征动力学
　固体催化剂
Activation energy
without catalyst
Activation energy
with catalyst
气固相催化反应本征动力学
催化剂的定义：
催化剂是能够加快化学反应速率，但本身能复原的物质。
催化剂作用的特征：
产生中间产物，改变反应途径，因而降低活化能和加速反应速率。
对可逆反应，不能改变化学平衡状态和反应热，同时加速正、逆反应。
具有选择性。
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催化剂可以在复杂的反应系统，有选择地加速
某些反应。
同样的反应物
在不同催化剂
的作用下可以
生成不同的产
品。
如果希望催化剂充分发挥作用，应当尽可能增
加反应物与催化剂的接触。
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催化剂的性能要求
活性高反应活化能小；
选择性好；
寿命长；
抗毒、耐热；
有足够的机械强度和合理的外形；
易于活化、再生；
价格低廉。
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固体催化剂由三部分组成，活性组分、助剂和载体。
三者不能截然分开。
通常对活性组分的要求：
具有尽可能高的催化活性，选择性和抗毒性。
通常对载体的要求：
高强度，高比表面。
催化剂的化学组成
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活性组分
以金属为主，根据不同的用途，有金属氧化物及硫化物等等。
一个成功的催化剂往往是主催化剂和助催化剂及载体的完美结合。
活性组分的选择，根据目前的知识水平只能有一个大致的方向，尚不能预先选择。
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载体
以多孔物质为主，如硅藻土、三氧化二铝等。
根据不同的需要，有不同的孔径和比表面。
强度高，是对载体的要求。
助催化剂
加入的量小，增加催化活性，增加选择性，延长催化剂寿命
气固相催化反应本征动力学
催化剂常用制备方法
(1) 共混合法即将催化剂的各个组份作成浆状，经过充分的混合(如在混炼机中)后成型干燥而得。
(2) 浸渍法即将高比表面的载体在催化剂的水溶液中浸渍，使有效组成吸附在载体上。如一次浸渍达不到规定的吸附量，可在干燥后再浸。此外，要将几种组份按一定比例浸渍到载体上去也常采用多次浸渍的办法。
(3) 沉淀法或共沉淀法即在充分搅拌的条件下，向催化剂的盐类溶液中加入沉淀剂(有时还加入载体)，即生成催化剂的沉淀。再经过滤及水洗除去有害离子，然后煅烧成所需的催化剂组成。
(4)溶蚀法如骨架镍即是先将Ni与A1按比例混合熔炼，制成合金，粉碎以后再用苛性钠溶液溶去合金申的朋而形成骨架镍的。
(5)热熔融法即将主催化剂及助催化超组份放在电炉内熔融后，再把它冷却和粉碎到需要的尺寸，如合成氨用的熔铁催化剂就是一例。
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