催化劑載體和催化劑有哪些特點
2012-09-15 16:28:16??????點擊：
|
|
催化劑載體和催化劑有哪些特點在對催化原理的研究過程中，科學家們對催化劑和催化劑載體所具有的特性進行了科學的歸納，總結出了催化劑的一些特性。對催化作用本質及催化劑特性的深入認識，有助于科學家們從原先“瞎貓碰死耗子”似地試驗催化劑，逐步變為有目的、有意識地尋找、研制各種新型、高效的催化劑。
特定的催化劑、催化劑載體只對特定的化學反應有效，這常被稱為催化劑的“選擇性”。當然，這種選擇也是一種“雙向選擇”。這就意味著，并不存在一種催化劑，能夠催化一切的化學反應。一般情況下，某種催化劑只對特定的某個或某類化學反應具有催化作用。同時，也不存在一個化學反應，所有催化劑都能對其有催化作用。一般而言，某個化學反應，能夠對其具有催化作用的物質并不會很多，而且催化效率也有差異。借用一個術語，催化劑并不具有“廣譜性”。 在化工生產中，經常會有這樣的情況，原料在反應條件下可能發生多個化學反應、產生多種產物，其中一般只有一個反應是人們希望發生的（常稱為主反應），其產物（常稱為主產物）是人們需要制取得到的；而另外一些反應，人們并不希望其發生，因為這些反應不僅浪費了原料，而且反應的產物混雜在主產物中，使得產物的純度降低。化工生產上常把這些伴隨著主反應發生的反應稱為副反應，把副反應的產物稱為副產物。如何減少副反應的發生，減少生成副產物的量，是幾乎每一個化工生產反應都要考慮的問題。在這方面，催化劑的“選擇性”有著重要的作用。因此，在化工生產中，科學家們常常會利用催化劑對反應的選擇性，使用特定的催化劑，“選擇”主反應而排斥其他副反應，使得主反應加速，從而得到較多的主產物，減少其他副反應和副產物。例如乙醇在高溫時可發生脫氫反應變成乙醛，也可發生脫水反應變成乙烯，銀催化劑能催化前一個反應，而氧化鋁催化劑則能催化后一個反應。很顯然，工業上用乙醇脫氫制乙醛，應該使用銀催化劑，這能最大限度地減少產物中副產物乙烯的量，而如果不慎選用了氧化鋁催化劑，那結果只能是適得其反。 催化劑要在特定的條件下才能發揮其最佳效果。夏天天氣炎熱，我們會覺得懶洋洋的，學習、工作起來無精打采的；冬天天氣寒冷，人凍得瑟瑟發抖，肯定也會影響學習、工作的狀態。適宜的溫度，是我們學習和工作高效率的保證。其實，催化劑和人一樣，也需要有一個最佳的工作條件。例如合成氨使用的鐵催化劑，其最佳工作溫度為500℃左右，在這個溫度下，它的催化能力是最強的。正基于此，工業上合成氨的溫度通常控制在500℃左右。當然，不同的催化劑所需的最佳溫度并不相同，合成氨的鐵催化劑需要在500℃左右使用，而有些催化劑在500℃可能早就因為高溫而失活了。所以，應根據催化劑的本性選擇最適宜的反應條件，而不能“依樣畫葫蘆”。 工業催化劑通常還需要一定的載體和助催化劑。俗話說得好：一個籬笆三根樁，一個好漢三個幫。催化劑也是如此。一種工業催化劑要達到優異的催化性能，光有活性物質是不夠的。通常情況下，工業催化劑里除了起核心作用的催化活性物質外，還可能包含載體和助催化劑。為了更好地實現催化劑催化效果，除了活性物質外，科學家們在催化劑里加入另外的一種或幾種物質，來增強催化劑的催化作用，所加入的物質稱為助催化劑。例如，在合成氨的鐵催化劑里加入少量的氧化鋁和氧化鉀作為助催化劑，可以大大提高催化劑的催化能力。 |
- 上一篇：7種常見催化劑載體 2012/10/1
- 下一篇：催化劑載體的五大作用 2012/8/27
