一、催化劑的催化原理
催化劑的(de)(de)催化(hua)原(yuan)理是降(jiang)低反(fan)(fan)應(ying)(ying)所(suo)需(xu)要(yao)(yao)的(de)(de)條(tiao)件(jian),根據(ju)有(you)效碰(peng)撞(zhuang)理論(lun),分(fen)子之間的(de)(de)有(you)效碰(peng)撞(zhuang)是發(fa)(fa)生(sheng)化(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)條(tiao)件(jian),而只有(you)活(huo)(huo)化(hua)分(fen)子、原(yuan)子或離子才能(neng)發(fa)(fa)生(sheng)有(you)效碰(peng)撞(zhuang)。因(yin)此(ci),在(zai)發(fa)(fa)生(sheng)化(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)之前,反(fan)(fan)應(ying)(ying)物(wu)需(xu)要(yao)(yao)吸收能(neng)量,由普通(tong)分(fen)子、原(yuan)子、離子轉(zhuan)變成(cheng)活(huo)(huo)化(hua)分(fen)子、原(yuan)子、離子,這種(zhong)能(neng)量稱為活(huo)(huo)化(hua)能(neng)。正催化(hua)劑(ji)可以使反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)活(huo)(huo)化(hua)能(neng)大大降(jiang)低,使得一些原(yuan)本需(xu)要(yao)(yao)激烈條(tiao)件(jian),如(ru)高(gao)溫、高(gao)壓等才能(neng)發(fa)(fa)生(sheng)的(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)(ying)在(zai)較溫和的(de)(de)條(tiao)件(jian)下即可發(fa)(fa)生(sheng),因(yin)此(ci)大大加快了(le)反(fan)(fan)應(ying)(ying)速率。而負(fu)催化(hua)劑(ji)則通(tong)過提高(gao)反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)活(huo)(huo)化(hua)能(neng)使反(fan)(fan)應(ying)(ying)較難發(fa)(fa)生(sheng),降(jiang)低了(le)反(fan)(fan)應(ying)(ying)速率。
二、催化劑的組成成分及作用
絕(jue)大多數催(cui)化劑有(you)三(san)類(lei)可以區分的組分:活性(xing)組分、載體、助催(cui)化劑。
1、活性組分
活性組(zu)分是催(cui)化劑的主(zhu)要(yao)成分,有時由一種物質組(zu)成,有時由多(duo)種物質組(zu)成。
活性組分分類:
2、載體
載(zai)體是(shi)催(cui)(cui)化活(huo)性(xing)(xing)組分(fen)的(de)分(fen)散(san)劑(ji)(ji)(ji)、黏合(he)劑(ji)(ji)(ji)或支撐體,是(shi)負載(zai)活(huo)性(xing)(xing)組分(fen)的(de)骨架。將活(huo)性(xing)(xing)組分(fen)、助催(cui)(cui)化劑(ji)(ji)(ji)組分(fen)負載(zai)于載(zai)體上所制得的(de)催(cui)(cui)化劑(ji)(ji)(ji)成為負載(zai)型催(cui)(cui)化劑(ji)(ji)(ji)。
常(chang)用(yong)載體的類型:低比(bi)表面積的有:剛玉、碳化(hua)硅、浮石(shi)、硅藻土、石(shi)棉、耐火磚;高比(bi)表面積的有:氧化(hua)鋁(lv)、SiO2-Al2O3、鐵礬土、白土、氧化(hua)鎂、硅膠(jiao)、活性炭。
3、助催化劑
助催化劑是加入到催化劑中(zhong)的少量物質,是催(cui)化(hua)劑的輔助(zhu)成(cheng)分,其本(ben)身沒有活性或(huo)者活性很小,但是它們加入到(dao)催(cui)化(hua)劑中(zhong)后,可(ke)以改(gai)變催(cui)化(hua)劑的化(hua)學(xue)組成(cheng)、化(hua)學(xue)結構(gou)(gou)、離子(zi)價態(tai)、酸堿性、晶格結構(gou)(gou)、表面(mian)結構(gou)(gou)、孔(kong)結構(gou)(gou)、分散狀態(tai)、機械強度等,從而(er)提高催(cui)化(hua)劑的活性、選擇性、穩(wen)定性和(he)壽命。