多相催化.docx

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1、多相催化多相催化多相催化反响是气态或液态反响物与固态催化剂在两相界面上进行的催化反响。其历程至少包括反响物在催化剂外表上的化学吸附，吸附中间物的转化(外表反响)和产物脱附三个连续步骤。说明一个多相催化反响的历程，需揭示有关催化剂的活性部位和外表吸附中间物的构造和性质；吸附与催化反响的关系(如吸附分子之间反响或吸附分子与气相分子反响)；催化剂外表活性部位怎样在催化循环中获得再生以使催化反响能连续进行等。一般是通太多相催化反响的动力学与催化剂的物理化学分析以获得对其历程的了解和应用，下面就让我来阐述详细的影响经过。吸附质分子与固体外表原子(或分子)发生电子的转移、交换或共有，构成吸附化学键的吸附。

2、由于固体外表存在不均匀力场，外表上的原子往往还有剩余的成键能力，当气体分子碰撞到固体外表上时便与外表原子间发生电子的交换、转移或共有，构成吸附化学键的吸附作用。化学吸附的主要特点是：仅发生单分子层吸附；吸附热与化学反响热相当；有选择性；大多为不可逆吸附；吸附层能在较高温度下保持稳定等。化学吸附又可分为需要活化能的活化吸附和不需活化能的非活化吸附，前者吸附速度较慢，后者则较快。化学吸附是多相催化反响的重要步骤。研究化学吸附对了解多相催化反响机理，实现催化反响工业化有重要意义。吸附特点与物理吸附相比，化学吸附主要有下面特点：吸附所涉及的力与化学键力相当，比范德华力强得多。吸附热近似等于反响热。吸附

3、是单分子层的。因而可用朗缪尔等温式描绘，有时可以用弗罗因德利希公式描绘。捷姆金吸附等温式只适用于化学吸附：V/Vm=1/aCoP。式中V是平衡压力为p时的吸附体积；Vm是单层饱和吸附体积；a和c0是常数。有选择性。对温度和压力具有不可逆性。另外，化学吸附还经常需要活化能。确定一种吸附能否是化学吸附，主要根据吸附热和不可逆性。吸附机理可分3种情况：气体分子失去电子成为正离子，固体得到电子，结果是正离子被吸附在带负电的固体外表上。固体失去电子而气体分子得到电子，结果是负离子被吸附在带正电的固体外表上。气体与固体共有电子成共价键或配位键。例如气体在金属外表上的吸附就往往是由于气体分子的电子与金属原子

4、的d电子构成共价键，或气体分子提供一对电子与金属原子成配位键而吸附的。在复相催化中的作用及其研究在复相催化中，多数属于固体外表催化气相反响，它与固体外表吸附严密相关。在这类催化反响中，至少有一种反响物是被固体外表化学吸附的，而且这种吸附是催化经过的关键步骤。在固体外表的吸附层中，气体分子的密度要比气相中高得多，但是催化剂加速反响一般并不是外表浓度增大的结果，而主要是由于被吸附分子、离子或基团具有高的反响活性。气体分子在固体外表化学吸附时可能引起离解、变形等，能够大大提高它们的反响活性。因而，化学吸附的研究对说明催化机理是特别重要的。化学吸附与固体外表构造有关。外表构造化学吸附的研究中有很多新方

5、法和新技术，例如场发射显微镜、场离子显微镜、低能电子衍射、红外光谱、核磁共振、电子能谱化学分析、同位素交换法等。其中场发射显微镜和场离子显微镜能直接观察不同晶面上的吸附以及外表上个别原子的位置，故为各种外表的晶格缺陷、吸附性质及机理的研究提供了最直接的证据。酶的活性部位又称活性中心，酶的催化作用是通过其与底物构成复合物即中间产物降低反响能阈来实现的。酶是一个大分子蛋白质，而底物往往是小分子化合物，现已证明，酶分子外表不是任何部位都能与底物相结合的。只要称为酶的活性部位才能与底物结合并进行催化作用。酶的活性部位：有些必需基团固然在一级构造上可能相距很远，但在构成空间构造时相互靠近，集中在一起，构成具有一定空间构造的区域，并能与底物特异地结合，将底物转化为产物。这一区域，称为酶的活性部位。对于缀合酶来讲，辅因子上某一部分的构造，往往是活性部位的组成成分。酶的活性部位在酶的催化机制中的作用：由于酶的活性部位与底物结合后，能使底物作用浓度相对增加，易于反响称为邻近效应，；或使底物功能基团受酶影响，作定向转移，更有利于催化作用发生；或活性部位内的催化基团提供质子或吸收质子，呈现酸碱催化剂的作用；或构成一个以共价键相结合的活泼中间物，降低活化能；或使底物分子中某些化学键遭到牵拉变形而易断裂又称底物形变，这些因素互相配合，使催化效率大为提高。