一、催化劑的催化原理
催化劑的(de)(de)催化(hua)(hua)(hua)(hua)原(yuan)理是降低(di)(di)反(fan)應(ying)(ying)(ying)所需要的(de)(de)條(tiao)(tiao)件,根(gen)據有(you)(you)效碰(peng)撞理論,分子(zi)之間的(de)(de)有(you)(you)效碰(peng)撞是發生化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)條(tiao)(tiao)件,而(er)只(zhi)有(you)(you)活化(hua)(hua)(hua)(hua)分子(zi)、原(yuan)子(zi)或(huo)離子(zi)才(cai)能(neng)發生有(you)(you)效碰(peng)撞。因此,在發生化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)(ying)之前,反(fan)應(ying)(ying)(ying)物需要吸(xi)收能(neng)量(liang),由(you)普通分子(zi)、原(yuan)子(zi)、離子(zi)轉變成(cheng)活化(hua)(hua)(hua)(hua)分子(zi)、原(yuan)子(zi)、離子(zi),這種能(neng)量(liang)稱為活化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)。正催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)可(ke)以使(shi)(shi)反(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)大(da)大(da)降低(di)(di),使(shi)(shi)得一些原(yuan)本需要激烈條(tiao)(tiao)件,如高溫、高壓等才(cai)能(neng)發生的(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)(ying)在較(jiao)溫和的(de)(de)條(tiao)(tiao)件下即(ji)可(ke)發生,因此大(da)大(da)加(jia)快了反(fan)應(ying)(ying)(ying)速率(lv)。而(er)負催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)則通過提高反(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)使(shi)(shi)反(fan)應(ying)(ying)(ying)較(jiao)難發生,降低(di)(di)了反(fan)應(ying)(ying)(ying)速率(lv)。
二、催化劑的組成成分及作用
絕大多(duo)數催(cui)化劑有(you)三類(lei)可以區分(fen)的(de)組(zu)(zu)分(fen):活性組(zu)(zu)分(fen)、載體、助催(cui)化劑。
1、活性組分
活性組分是(shi)催化劑(ji)的主要成(cheng)分,有時(shi)由(you)一種物質組成(cheng),有時(shi)由(you)多種物質組成(cheng)。
活性組分分類:
2、載體
載(zai)體是(shi)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)活(huo)性組(zu)(zu)分(fen)的分(fen)散劑(ji)(ji)、黏合(he)劑(ji)(ji)或支撐體,是(shi)負載(zai)活(huo)性組(zu)(zu)分(fen)的骨架。將活(huo)性組(zu)(zu)分(fen)、助催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)組(zu)(zu)分(fen)負載(zai)于載(zai)體上所制得的催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)成為(wei)負載(zai)型催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。
常用載體的(de)類型:低比(bi)表面積(ji)的(de)有:剛(gang)玉(yu)、碳化硅、浮(fu)石(shi)、硅藻土(tu)(tu)、石(shi)棉、耐(nai)火磚;高比(bi)表面積(ji)的(de)有:氧化鋁、SiO2-Al2O3、鐵(tie)礬土(tu)(tu)、白(bai)土(tu)(tu)、氧化鎂、硅膠(jiao)、活性炭。
3、助催化劑
助催化劑是加入到催化劑中的(de)少量物質(zhi),是催(cui)化(hua)(hua)劑的(de)輔助成(cheng)分(fen),其本身(shen)沒有(you)活性(xing)(xing)或者活性(xing)(xing)很小,但是它們(men)加入(ru)到(dao)催(cui)化(hua)(hua)劑中后,可以改變催(cui)化(hua)(hua)劑的(de)化(hua)(hua)學組成(cheng)、化(hua)(hua)學結(jie)構、離子價(jia)態(tai)、酸堿性(xing)(xing)、晶格結(jie)構、表面結(jie)構、孔結(jie)構、分(fen)散狀態(tai)、機械強(qiang)度等,從而提高催(cui)化(hua)(hua)劑的(de)活性(xing)(xing)、選擇性(xing)(xing)、穩定性(xing)(xing)和壽命。