1.什么是催化剂,什么是催化作用,催化剂的特性。
催化剂是一种物质,能加速反应速率而不改变反应的标准Gibbs自由焓变化。
在催化剂参与下的化学反应。
在催化反应中,催化剂与反应物发生化学作用,改变了反应途径,从而降低了反应的活化能,得以提高反应速率。
催化剂的特性:加快反应速度,但不进入化学反应计量,对反应有选择性,只能加速热力学上可能的反应,不改变平衡位置,催化剂有一定寿命。
2.催化剂的价格指标有什么?
3.催化剂的评价指标
活性,选择性,稳定性,寿命
4.名词解释,比表面积,比孔容,孔隙率。
比表面积:单位质量催化剂所具有的表面积
比孔容积:1g催化剂中颗粒内部细孔的总体积
孔隙率:催化剂内细孔的体积占颗粒总体积的分数
5.催化剂的制备方法
浸渍法,沉淀法,混合法,沥滤法,熔融法,水热合成法,离子交换法6.催化剂密度有几种表示方法,如何测定
7.催化剂的稳定性
化学稳定性,耐热稳定性,抗毒稳定性,机械稳定性
8.固体催化剂的一般组成。
9.浸渍法:将一中或几种活性组分载于载体上,通常是将载体与金属盐类的谁溶液接触,使金属盐类溶液吸附或贮存在载体的毛细管中,然后除去过剩的溶液,经过干燥,煅烧和活化即可得到催化剂
10.催化剂载体的作用
11.沉淀法:将金属盐溶液和沉淀剂分别加入不断搅拌的沉淀槽中,生成固体沉淀,经洗涤,过滤,干燥,煅烧,活化制得。
12.影响晶体长大的因素,晶体的大小和数量怎样影响晶体长大?
过饱和度,搅拌,晶种,温度,杂质。
加入晶种的大小应该与溶液的过饱和度相适应,晶粒过小,就可能溶解,起不到晶种的作用。
晶粒用量过多,溶液的过饱和度不足以使晶核充分长大,也得不到大颗粒晶体。
13.什么是沉淀物老化,老化过程中发生的变化
沉淀法生产催化剂时,沉淀反应终了后,沉淀物与溶液在一定条件下还要接触一段时间,在这期间,沉淀物的性质随时间变化,所发生的不可逆结构变化称为老化。
老化形式:颗粒长大,晶型完善及转变,凝胶的脱水收缩。
14.提高凝胶脱水收缩程度的措施有哪些
提高老化温度,延长老化时间,在碱介质中老化
15.因共沉淀而引入杂质的具体途径有那些
因吸附引起的共沉淀,因生成固溶体产生的共沉淀,包藏或吸留共沉淀16.在不饱和溶液内均匀的得到沉淀的方法通常有那些
在溶液中进行包含氢离子变化的缓慢的化学反应,逐渐提高溶液的PH值,使溶解度逐渐下降而析出沉淀,借助形成或放出沉淀离子的反应提高沉淀离子的浓度。
17.沉淀物的洗涤需要注意哪些问题
溶解度较大的沉淀物,用沉淀剂的稀溶液洗涤,只有易分解或具有挥发性的沉淀剂才能使用。
溶解度相当小的非晶态沉淀物,采用含电解质的稀溶液洗涤,避免沉淀物分散成胶体。
沉淀物的溶解度很小,又不易生成胶体,用蒸馏水或去离子水洗涤。
热洗涤溶液将易沉淀物洗干净,还能防止产生胶体溶液,也易通过滤布。
18.浸渍法制备催化剂是对载体有哪些要求
适应反应过程的形状和大小,足够的机械强度,足够的比表面,合适的孔结构和吸水率,足够的稳定性,耐热,合适的传热系数,不能使催化剂中毒或增加副反应,原料易得,制备方便。
19.名词解释,润湿现象:液体与固体接触时,有的立即铺展覆盖整个表面,有的则仍然团聚成凸透镜状,当液体对固体的吸引力大于液体本身的内聚力时,液体就会在固体表面展开来。
20.什么情况下适合使用混合法制备催化剂,这种方法的优缺点
21.吸附法的特点
金属负载催化剂,金属晶粒细小,粒径分布范围窄,活性高,作为活性组分的溶质,必须有一定的吸附能力,具有吸附活性的组分溶质很容易被载体吸附,吸附速度很快。
22.举例说明熔融沥滤法制备催化剂的流程
固体粉碎—高温熔融或烧结—冷却—破碎成一定粒度
合成氨催化剂合成:磁铁矿、碳酸钾、氧化铝—1600℃熔融—液态混合物—冷却—粉碎—颗粒—还原—催化剂
23.煅烧过程中催化剂发生的变化有哪些
热分解除去化学结合水、二氧化碳、氮氧化物等挥发性杂质,生成有催化活性的化合物,在较高温度下氧化物还可能发生固相反应,形成具有活性的化合状态。
通过分解产物的再结晶,得到一定晶型,晶粒大小,孔结构和比表面。
通过高温下的热移动,可能形成晶格缺陷或因外来离子的嵌入,使化合物的化学价态发生变化,使催化剂具有活性。
使微晶适当烧结,提高催化剂机械强度。
24.名词解释:tamman 温度:开始发生烧结时的温度,固体熔融温度绝对温标的2/3。
25.烧结:固体加热到一定温度时(低于熔点),固体微晶或颗粒粘接成聚集体的过程
26.还原过程中如何提高金属微晶的还原度和分散度
在不发生烧结的前提下,尽可能地提高还原温度(特别是还原初期)。
使用较高的氢空速。
尽可能的降低还原气体中的水蒸气分压。
27.简述合成氨催化剂的制备过程,属于何种制备方法,并说明其作用28.纳米材料的特性:表面与界面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应
29.加氢反应的特点:绿色化学反应,原子经济性高,产品收率高,质量好,反应条件温和,设备通用。
30.什么是染多酸:杂多酸(Heteropoly Acid,简写为HPA )是由杂原子(如P、Si、Fe、Co等)和多原子(如Mo、W、V、Nb、Ta等)按一定的结构通过氧原子配位桥联组成的一类含氧多酸,具有很高的催化活性,它不但具有酸性,而且具有氧化还原性,是一种多功能的新型催化剂,杂多酸稳定
性好,可作均相及非均相反应,甚至可作相转移催化剂,对环境无污染,是一类大有前途的绿色催化剂,它可用作以芳烃烷基化和脱烷基反应、酯化反应、脱水/化合反应、氧化还原反应以及开环、缩合、加成和醚化反应等。
31.商品还原镍催化剂的制备采用的是何种方法,如何保存该催化剂,骨架镍催化剂一般采取什么方法保存
还原镍催化剂:硝酸镍、硅藻土混合蒸干—三氧化二铝、NiO热分解(400-500℃)—氢气还原
骨架镍催化剂:三水氧化铝—Ni-Al合金与水一起加热、熔融合金—NaOH溶液加入
32.试解释工业上制备氢氧化物沉淀时,在含金属盐溶液中加入尿素并加热的原因
33.催化剂的组成:单组元催化剂,多组元催化剂(主催化剂,共催化剂,助催化剂,载体)
34.助催化剂:加到催化剂中的少量物质,本身没有活性或者活性很低,但能显著改变催化剂效能(结构型,调变型,扩散型,毒化型)
35.载体的作用:分散,稳定化,支撑,传热和稀释,助催化
36.沉淀剂的选择要求:形成沉淀物的溶解度要小,沉淀剂本身的溶解度要大,尽可能不带入不溶性杂质
37.浸渍液的选择:活性组分的金属盐易溶于水,浸渍后,煅烧时能分解为所需要的活性组分,或还原后变成金属活性组分,无用的组分特别是对催化剂有毒的物质在热分解或还原过程中挥发除去。