生催化作用。
◆ 均相催化：反应在同一相中进行。 ◆ 多相催化：反应在两相界面上进行。
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二、固体催化剂的主要组成
固体催化剂一般由活性组分、助催化剂和载体组成。 1.活性组分 活性组分的作用是催化作用，通常是金属或金属氧化物，例如 铁、铜、铝及其氧化物。 2.助催化剂 助催化剂本身基本没有活性，但能够提高催化剂的活性、选择 性和稳定性。 3.载体 载体的主要作用是承载活性组分和助催化剂，是负载活性组分 和助催化剂的骨架。
4. 具有选择性，使化学反应朝着期望的方向进行，抑制不需要
的副反应。
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Activation energy without catalyst
Activation energy with catalyst
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◆ 同一种反应物系，使用不同的催化剂可以得到不同
的产品。 ◆ 使用同一系列的催化剂，也可使不同的反应物系发
常用载体有：氧化铝、二氧化硅、碳化硅、活性炭、硅胶、 硅藻土、沸石分子筛等。
常用制备方法：浸渍法，沉淀法，共混合法，熔融法。
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三、固体催化剂的常用制备方法
混合法：将催化剂的各个组份作成浆状，经过充分的混合(如在混炼机中)后成
型干燥而得。
浸渍法：将高比表面的载体在催化剂的水溶液中浸渍，使有效组成吸附在载体 上。如一次浸渍达不到规定的吸附量，可在干燥后再浸。此外，要将几种组份
气固相催化反应 第二章 气-固相催化反应 本证及动力学 本征及宏观动力学
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主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 催化及固体催化剂 化学吸附与气-固相催化反应本征动力学方程 气-固相催化反应宏观过程与 催化剂颗粒内气体的扩散 内扩散有效因子 气-固相间热、质传递过程对总体速率的影响 固体颗粒催化剂的工程设计
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固体催化剂
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四．固体催化剂的物理性质
1. 内表面积 固体催化剂内含有大小不等的孔道，形成巨大的内表面积。颗粒 的外表面积和内表面积相比很小，一般忽略不计。催化反应在内 表面上进行。 以比表面积 S g cm 2 / g 表征固体催化剂的内表面积。 内表面积越大，活性位越多，反应面越大。 常用测定方法有：气体吸附法和BET法。 2. 比孔容和孔隙率 1）比孔容 比孔容是指每克催化剂内部所占孔道的体积，记作Vg cm3 / g 。 氦－汞置换法，真密度ρt，假密度ρp，堆密度(床层密度)ρb，空隙 率ε 化学化工学院
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b ( g / cm 3堆体积 ) g ＝ p ( 3 ) b p (1 ) 3 cm 空隙 cm 颗粒体积 1－（ ） 3 cm 堆体积 g p( 3 ) g cm 颗粒体积 ＝ ( ) p t (1 ) t 3 3 cm 孔容积 cm 载体体积 1 ( 3 ) cm 颗粒体积 b p (1 ) t (1 )(1 ) b 堆密度； p 表观密度； t 真密度。
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负载催化剂根据负载的催化剂前体化学成分可分为：金属催 化剂，氧化物催化剂和固体酸催化剂。
金属催化剂：被负载的催化剂前体是金属，如Pt/Al2O3, Pd/C。 氧化物催化剂，如Fe2O3/Al2O3, NiO/Al2O3； 固体酸催化剂，例如SO42-/ZrO2，
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五、固体催化剂的活化及钝化
1.活化 固体催化剂中的活性组分通常以氧化物、氢氧化物或者盐的 形态存在，它们没有催化活性。活化就是将它们还原成具有 催化作用的活性形态。固体催化剂在使用前先要活化，催化 剂经活化后才有活性。 2.钝化 当反应器需要检修时，先通入低浓度的氧，使催化剂外层形 成一层钝化膜，保护内部的催化剂不再与氧接触发生氧化反 应，该过程称为钝化。
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四、固体催化剂的活化
第七节
第八节
气-固相催化反应宏观动力学模型
固体催化剂的失活
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第一节
催化及固体催化剂
一、固体催化剂的作用
催化剂是能够加速化学反应速率而本身能复原的物质。催化剂 有下列性质： 1. 产生中间产物，改变反应途径，因而降低反应活化能和加速 反应速率； 2. 不能改变平衡状态和反应热； 3. 必然同时加速正反应和逆反应的速率；
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pVg
公式：
( 1 ) ( 1 ) ( 1 )
b p t
V 1 )V b( p
M M
V 1 ) V p(ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱt
b
(1 )
m
p
p
(1 )
m
t
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3. 孔径及其分布
催化剂中孔道的大小、形状和长度都是不均一的，催化剂孔道 半径可分成三类： 1）微孔，孔半径为1nm左右； 2）中孔，孔半径为1～25nm左右； 3）大孔，孔半径大于25nm的孔。 载体的作用是作为催化剂的骨架，同时提供催化剂的内表面积。
按一定比例浸渍到载体上去也常采用多次浸渍的办法。
沉淀法或共沉淀法：在充分搅拌的条件下，向催化剂的盐类溶液中加入沉淀剂 (有时还加入载体)，即生成催化剂的沉淀。再经过滤及水洗除去有害离子，然 后煅烧成所需的催化剂组成。 溶蚀法：如骨架镍，先将Ni与Al按比例混合熔炼，制成合金，粉碎以后再用苛 性钠溶液溶去合金申的朋而形成骨架镍。 热熔融法：将主催化剂及助催化超组份放在电炉内熔融后，再把它冷却和粉碎 到需要的尺寸，粉碎、筛分，制得催化剂成品。如合成氨用的熔铁催化剂。
2）孔隙率 孔隙率是催化剂颗粒的孔容积和颗粒的体积之比。式中 为表观密度（假密度），是以颗粒体积计算的密度。 3）各参数的关系
b
p
g / cm 3
pVg
p t
( 1 ) ( 1 ) ( 1 )
b g / cm 3 为堆密度（床层密度），以床层的堆体积（颗粒 式中， t g / cm 3 体积和颗粒间空隙之和）计算的密度； 为床层空隙率； 为真密度，以颗粒载体(骨架)体积计算的密度。