工业催化知识点.doc

1.什么是催化作用？
催化剂是一种物质，它能够加速反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化。这种作用称为催化作用。
2.催化作用的四个基本特征
(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)催化剂的寿命。
3.催化剂有三种重要的催化指标：活性、选择性和稳定性。
4.催化剂的组成
活性组分、载体、助催化剂。
5.什么是负载型催化剂
将活性组分、助催化剂组分负载于载体上所制得的催化剂，称为负载型催化剂。
6.载体的种类
载体的种类很多，可以是天然的，也可以是人工合成的。可将载体划分为低比表面积和高比表面积两大类。
7.助催化剂按作用机理的不同一般区分为结构型和电子型两类。
8.载体的功能
载体的功能主要有：
（1）提供有效的表面和适宜的孔结构
（2）增强催化剂的机械强度，使催化剂具有一定的形状
（3）改进催化剂的传导性
（4）减少活性组分的含量
（5）提供附加的活性中心
（6）活性组分与载体之间的溢流现象和强相互作用
9.一种良好的工业实用催化剂，应该具有三方面的基本要求：即
活性、选择性和稳定性或者说寿命。
10.活性的表达
(1)给定温度下完成原料的转化率;(2)温度(3)空速(4)时空收率
11.工业催化剂的稳定性，包括热稳定性、化学稳定性和机械稳定性三方面。
12.均相催化是指催化剂与反应介质不可区分，与介质中的其他组分形成均匀物相的催化反应体系。均相催化常用于液相反应。
13.多相催化的反应步骤
(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)反应产物离开催化剂表面向催化剂周围的介质扩散。
上述步骤中的第(1)和(5)为反应物、产物的扩散过程。从气流层经过滞流层向催化剂颗粒表面的扩散或其反方向的扩散，称为外扩散。从颗粒外表面向内孔道的扩散或其反向扩散，称为内扩散。这两个步骤均属于传质过程，与催化剂的宏观结构和流体流型有关。第②步为反应分子的化学吸附，第③步为吸附分子的表面反应或转化，第④步为产物分子的脱附或解吸。②~④三步属于表面进行的化学过程，与催化剂的表面结构、性质和反应条件有关，也称作化学动力学过程。多相催化反应过程，包括上述的物理过程和化学过程两部分。
14.化学吸附分两步进行，即物理吸附和化学吸附。
15.脱附是吸附的逆过程，遵循与吸附相同的规律。
16.当吸附与脱附速度相等时，固体表面上吸附的气体量维持不变，这种状态即为吸附平衡。
17.常用的等温方程:Langmuir等温方程和BET吸附等温方程。
18.解离吸附分子在表而上的覆盖度与分压的平方根成正比，这一结论可用来断定粒子是否发生了解离吸附。
19.半导体氧化物分n型半导体和P型半导体。
20.氧化物分半导体氧化物和绝缘体氧化物。
21．固体酸碱定义（三种）
S.AArrhenius(阿累尼乌斯)酸碱
(1)能在水溶液中给予出质子(H+)的物质称为酸。
(2)能在水溶液中给出羟基离子(OH-)的物质为碱称。
J.N.Bronsted对酸碱定义（B酸碱）
(1)凡是能给出质子的物质称为酸
(2)凡是能接受质子的物质称为碱
G.N.Lewis定义（L酸碱）
(1)所谓酸，乃是电子对的受体。如BF3
(2)所谓碱，则是电子对的供体。如NH3
22.酸型（L，B）鉴定：吡啶吸附后红外光谱会出现特征峰。
23.固体酸的强度和酸量
酸强度是指给出质子的能力（B酸强度）或接受电子对的能力（L酸强度）
酸量：固体酸表面的酸量，通常用单位重量或者单位表面积上酸位的毫摩尔数来表示。（mmol/g，mmol/m2）
24.固体碱强度与碱量碱
强度：定义为表面吸附的酸转成为共轭碱的能力，或给出电子对的能力。
碱量：碱中心的浓度
25.固体酸的强度超过100%硫酸的酸强度则称为超强酸。
26.分子筛常用的有A型、X型、Y型、M型和ZSM型等
27.分子筛表示：Mp/n[(AlO2)p(SiO2)q]·yH2O式中p为铝氧四面体的数目，q为硅氧四面体的数目。
28.各种沸石分子筛的区别
化学组成上最主要的差别则是硅铝比不同。
29.择形作用
沸石分子筛规正均匀的孔口和孔道使得催化反应可以处于一种择形的条件下进行。这就是所谓的择形催化。
包括反应物的择形催化、产物的择形催化、过渡状态限制的择形催化、分子交通控制的择形催化。
30.金属催化剂分类
块状金属催化剂如电解银、熔铁、铂网等催化剂；
分散或负载型金属催化剂如Ni/Al2O3加氢催化剂；
合金催化剂是指活性组分是二种或两种以