催化剂常用术语
催化剂及其作用机理
1 基本概念金属氧化物催化剂常为复合氧化物 (Complex oxides )，即多组分氧化物。
如VO5-MoO3 ，Bi2O3-MoO3 ，TiO2-V2O5-P2O5 ，V2O5-MoO3-Al2O3 ，MoO3-Bi2O3-Fe2O3-CoO-K2O-P2O5-SiO2 (即7 组分的代号为C14 的第三代生产丙烯腈催化剂)。
组分中至少有一种是过渡金属氧化物。
组分与组分之间可能相互作用，作用的情况常因条件而异。
复合氧化物系常是多相共存，如Bi2O3-MoO3，就有a B和Y相。
有所谓活性相概念。
它们的结构十分复杂，有固溶体，有杂多酸，有混晶等。
就催化剂作用和功能来说，有的组分是主催化剂，有的为助催化剂或者载体。
主催化剂单独存在时就有活性，如MoO3-Bi2O3 中的MoO3 ；助催化剂单独存在时无活性或很少活性，但能使主催化剂活性增强，如Bi2O3 就是。
助催化剂可以调变生成新相，或调控电子迁移速率，或促进活性相的形成等。
依其对催化剂性能改善的不同，有结构助剂，抗烧结助剂，有增强机械强度和促进分散等不同的助催功能。
调变的目的总是放在对活性、选择性或稳定性的促进上。
金属氧化物主要催化烃类的选择性氧化。
其特点是：反应系高放热的，有效的传热、传质十分重要，要考虑催化剂的飞温；有反应爆炸区存在，故在条件上有所谓“燃料过剩型”或“空气过剩型”两种；这类反应的产物，相对于原料或中间物要稳定，故有所谓“急冷措施”，以防止进一步反应或分解；为了保持高选择性，常在低转化率下操作，用第二反应器或原料循环等。
这类作为氧化用的氧化物催化剂，可分为三类：①过渡金属氧化物，易从其晶格中传递出氧给反应物分子，组成含 2 种以上且价态可变的阳离子，属非计量化合物，晶格中阳离子常能交叉互溶，形成相当复杂的结构。
②金属氧化物，用于氧化的活性组分为化学吸附型氧物种，吸附态可以是分子态、原子态乃至间隙氧(Interstitial Oxygen )。
催化剂表征技术术语-中英文对照
催化剂表征技术术语一览表英文名称中文名称Sieving 筛分法Optical microscopy 光学显微镜法Scanning electron microscopy 扫描电镜法Transmission electron microscopy (TEM) 透射电镜法Scanning TEM (STEM) 扫描透射电镜法Scanning tunneling microscopy (STM) 扫描隧道显微镜Scanning force microscopy (SFM) 扫描力显微镜Gravitaional sedimentation 重力沉降法Resistive pulsed 电阻法Light obscuration 光透法Fraunhofer diffraction 夫琅和费衍射法Cetrifugal sedimentation 离心沉降法Photon correlation spectroscopy(PCS) 光子相关光谱分析法Hydrodynamic chromatography(HCD) 流动色层分析法Field flow fractionation(FFF) 场流分离法BET method BET法Small angle X-ray scatiering(XSAS) X-射线小角度散射法Chemisorption 化学吸附法Adsorption-Titration method 吸附-滴定法Mercury porosimetry 压汞法Incipient wetness 初湿含浸法Permeametry 渗透测粒法Counterdiffusion 反扩散法Small angle neutron scatiering(NSAS) 中子小角散射法Volumetric adsorption 体积吸附法Gravimetric adsorption 重量吸附法Dynamic adsorption 动态吸附法Calorimetry 量热法IR-spectroscopy 红外光谱法Raman spectroscopy 拉曼光谱法UV-Vis spectroscopy 紫外-可见光光谱法Mass spectrometry 质谱Atomic absorption spectroscopy（AAS）原子吸收光谱Auger electron spectroscopy (AES) 俄歇电子能谱Electron spectroscopy for chemical analysis (ESCA) 化学分析电子能谱X-ray photoelectron spectroscopy（XPS）X射线电子能谱Uv-photoelectron spectroscopy（UPS）紫外光电子能谱Energy dispersive spectroscopy (EDS) 能量色散谱Wavelength dispersive spectroscopy (WDS) 波长分散谱Mossbauer spectroscopy 穆斯堡尔谱Electron spin resonance (ESR) 电子自旋共振Electron Paramagnetic Resonance(EPR) 电子顺磁共振Nuclear magnetic resonance (NMR) 核磁共振Thermal gravimetric analysis (TGA) 热重分析Differential thermal analysis (DTA) 差热分析Differential scanning calorimetry (DSC) 差示扫描量热计法Thermomechanical analysis (TMA) 热机械分析Temperature programmed desorption(TPD) 程序升温脱附Temperature programmed oxidation(TPO) 程序升温氧化Temperature programmed reduction(TPR) 程序升温还原Temperature programmed surface reaction(TPSR) 程序升温表面反应X-ray diffraction (XRD) X射线衍射Extended x-ray absorption fine structure (EXAFS) 扩展X射线吸收精细结构Near-edge x-ray adsorption fine structure (NEXAFS) 近边X射线吸收精细结构Surface extended x-ray adsorption fine structure (SEXAFS) 表面扩展X射线吸收精细结构Electron energy loss spectroscopy (EELS) 电子能量损失谱Low-energy electron diffraction (LEED) 低能电子衍射Reflection high-energy electron diffraction (RHEED) 反射高能电子衍射Magnetic force microscopy (MFM) 磁力显微镜Secondary ion mass spectroscopy (SIMS) 二次离子质谱Surface enhanced raman spectroscopy (SERS) 表面增强拉曼光谱Elemental Analysis 元素分析Electron probe microanalysis (EPMA) 电子探针微分析Flame photometry 火焰光度法X-ray fluorescence（XRF）X射线荧光Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometer (ICP-AES) 电感耦合等离子体发射光谱Electron diffraction 电子衍射Neutron diffraction 中子衍射Optical rotatory dispersion (ORD) 旋光色散Rutherford back scattering (RBS) 卢瑟福背散射。
催化原理_基本概念和常用术语
基本概念和常用术语1.活性：指物质的催化作用的能力，是催化剂的重要性质之一。
选择性：指所消耗的原料中转化成目的产物的分率。
用来描述催化剂上两个以上相互竞争反应的相对速率(催化剂的重要性质之一，指在能发生多种反应的反应系统中，同一催化剂促进不同反应的程度的比较。
)比活性：比活性（单位表面反应速率）,取决于催化剂的组成与结构分散度：指催化剂表面上暴露出的活性组分的原子数占该组分在催化剂中原子总数的比例，即D=ns(A)/nt(A)。
TOF：单位时间内每摩尔催化剂（或者活性中心）上转化的反应底物的量。
2.空速：指单位时间内通过单位质量（或体积）催化剂的反应物的质量（或体积）WHSV：每小时进料的重量（液体或气体））/催化剂的装填重量空时收率：以“空时”作为时间的基准来计量所获得产物的收率。
对于大多数反应器，物料在反应器中的停留时间或反应时间是很难确定的。
在工程上经常采用空间速率的倒数来表示反应时间，称为“空时”。
空时收率大，表示过程和反应器有较高的效率。
3.化学吸附：过电子转移或电子对共用形成化学键或生成表面配位化合物等方式产生的吸附。
表面覆盖率：指单层吸附时，单位面积表面已吸附分子数与单位面积表面按二维密堆积所覆盖的最大吸附分子数之比。
朗格缪尔（Langmuir）吸附：1916年，朗格缪尔从动力学的观点出发，提出了固体对气体的吸附理论，称为单分子层吸附理论，该理论的基本假设如下：（1）固体表面对气体的吸附是单分子层的；（2）固体表面是均匀的，表面上所有部位的吸附能力相同；（3）被吸附的气体分子间无相互作用力，吸附或脱附的难易与邻近有无吸附分子无关；（4）吸附平衡是动态平衡，达到吸附平衡时，吸附和脱附过程速率相同。
定位吸附：被吸附物从一个吸附中心向另一吸附中心转移需克服能垒。
当吸附物不具有此能垒能量时不能向另一吸附中心转移，即为定位吸附。
非定位吸附：若固体表面上不同区域能量波动很小，没有吸附中心，被吸附物在表面上的转移不需克服能垒，即为非定位吸附。
催化化学中的术语
催化化学中的术语催化化学是一门研究催化剂和催化过程的学科，其在化学和化工领域具有重要作用。
以下是一些催化化学中的常用术语：1. 催化剂（Catalyst）：催化剂是一种能够改变化学反应速率，而其本身的质量和化学性质在反应过程中不发生改变的物质。
2. 催化作用（Catalytic Activity）：催化作用是指催化剂对化学反应的速率产生的影响。
3. 催化剂设计（Catalyst Design）：根据反应需求，设计和制备具有特定催化活性和选择性的催化剂。
4. 催化剂制备（Catalyst Preparation）：制作催化剂的过程，包括物理和化学方法，如沉淀、浸渍、溶胶-凝胶等。
5. 催化剂表征（Catalyst Characterization）：通过各种表征技术（如X RD、SEM、TEM、XPS等）来分析催化剂的物理和化学性质。
6. 催化反应（Catalytic Reaction）：在催化剂作用下进行的化学反应。
7. 催化过程（Catalytic Process）：包括催化反应及其相关的操作和设备。
8. 绿色催化（Green Catalysis）：采用环境友好型催化剂和催化过程，实现资源的高效利用和减少污染物排放。
9. 纳米催化（Nanocatalysis）：利用纳米材料作为催化剂或催化载体，提高催化效果。
10. 生物催化（Biocatalysis）：利用生物催化剂（如酶、微生物等）进行化学反应。
11. 均相催化（Homogeneous Catalysis）：催化剂和反应物在同一相中进行的催化反应。
12. 多相催化（Heterogeneous Catalysis）：催化剂和反应物在不同的相中进行的催化反应。
13. 氧化催化（Oxidation Catalysis）：催化剂促进物质氧化反应的过程。
14. 还原催化（Reduction Catalysis）：催化剂促进物质还原反应的过程。
15. 相转移催化（Phase Transfer Catalysis）：催化剂促使反应物在两相之间进行转移的过程。
催化常用英语单词
AActivity活性活动行动活跃Active有效主动Ample充足的Agglomeration 凝聚Amount 数量总额Ample 充足的充分的Automobile 汽车automotive汽车的Attributed to 归因于application应用assume假设assign分配aluminium铝alcohol酒精Aggregate 聚合ammonia氨alumel镍铝金atomic原子Atomic 原子的adsorption吸附吸收assistance帮助aqueous 水的apparatus位置设备装置analysis分析assigned指定Amount数量Ammonia氨Ambient 周围的环绕的access入口Aldehyde 乙醛醛applied 应用的实用的aspect方面方向Associate关联的附加additive附加添加ascend上升Acknowledge答谢ADME吸收append附加adjustment调整Arithmetic算法Bbifunctional双功能的双官能团的borosilicated硼硅酸盐binding 镶片bimetallic双金属的burners燃烧button按钮bar条bold加粗CCatalyst 催化剂刺激因素Conversion 转换变换centered剧中Contact 接触联系Comparable 可比性Comparison 比较对照Convenient 方便的Composition 成分contain 包含cluster聚集Considerable 重要的值得考虑的Consumption 消耗chart表Competitive 竞争的Consistent with 与…一致cerium铈Confirm 确认确定Consume消耗Combustion 燃烧Crushed压碎的coated涂层calibrate校正调整comma停顿Calcination 煅烧chloride 氯化物漂白粉coupled 结合Condense 凝结冷凝精简confirm 确定批准constant恒定的Continuous 连续的继续的controller 控制器管理员cobalt钴Corresponding 相似combustion氧化燃烧converted转变Compound化合物合成chlorine氯chromel镍铬合金Crystallized结晶cubic立方体的ceria二氧化铈coverage覆盖Cationic 阳离子concentration浓度contain 包含course过程Chemiluminescence化学发光constant不变的combination结合Command window指令窗口code builder代码colums柱列Contour轮廓custom定制的curve曲线conversion转化转换Custom routine制定程序comment注解评论chelating螯合format格式DDeactivate 钝化使无效Decreased 减少的Display 展示Detectable 能发觉的可检测的Divalent 二价的Detected 发现diluted 稀释的无力的diffusion 传播扩散doped 施以药物decompose 分解distribution分布dissociation 分解分离dispersed分散dish器皿dissolved溶解dip浸渍dope掺杂demonstrated证明derived from源于determined 决定descend下降descriptive描述duplicate复制dimension尺寸device装置detector检测器domains 领域diffuse扩散department 部门科系局deactivate使无效distinct明显的desorption去吸附domains域delimited划定界限disregard忽视Eexcess 超过过度额外的附加的exhaust排气排出废气耗尽experimental 实验的exit 出entire全部estimate预计的估算的exchange 交换兑换evolved 发展external外部的表面的elemental 基本的自然力量的effluent 废气废水equipped 装备explanation 说明解释extent程度exhibit显示exhibit显示extensive 广泛的大量的expose暴露emission 发出物evolution演变发展equilibrium平静均衡expression表达existing 目前的emission发光发热established确定的edit编辑engines发动机引擎evaporation蒸发entry入口exist存在出现export出口输出embedded插入extrapolate推断extract提取Fformation 形成构造编队form形成形式fuel燃料figure数字further 更多的显著的fragment碎片folt 混合交叉format格式filter 过滤fixed 固定的安排好的frit 熔块玻璃质file文件favorable有利的furnace熔炉fluorite 沸石萤石folder文件夹fraction部分framework结构financial财政的forum论坛讨论会fill填充fitting配置安装filters过滤font字体Ggase 气体gaseous 气态的gradually 逐渐的grant承认graph图标曲线图gird网格geometric几何greek希腊HHydride 氢化物hydrogen 氢Hydrocarbon 碳氢化合物hinder 阻碍hydrazide酰肼hydroxy羟基homepage主页HRTEM: high resolution transmission electron inicroscope Histogram柱状图hypothesis假设IInvestigate 调查研究Inhibit 抑制禁止Introduction 介绍Initial 开始的initiate开始Illustrated 有插图的Intensity 强度Ion离子impregnated 浸渍的infrared红外线inert惰性的无效的ICP: inductively coupled plasma spectroscopy 电感耦合等离子体In situ 合适isolated 隔离的interact 相互作用imposed 加强Ignited 使燃烧inserted嵌入的integrated积分integrating整合intact 完整的indicative象征的指标的import进口输入item项目Intermediate中间的isotherm等温线interaction相互作用Interpolation插入integrate完整image图像italic斜的JKKinetic活跃的运动的LLean 贫乏的瘦的linear 线的长度的literature文学作品Labelled贴标签latter后者ligand配合基label标准link链接Log记录label标签legend说明layer层linked链接MMechanism 机制机构装置Metal 金属measurement 测量mass大量的monitored 监视器micro 微米molecularly分子地monotonically单调的muffle隔焰窑mesh网眼methane甲烷monofunctional单官能团的单功能的minor次要的major主要的monometallic单金属的mixture混合medium 中间mild轻微的maximum最大monochromatic单色仪metered测量的menu目录merge边缘matrix矩阵模型multiple叠加maxima最大值multichannel analysis meter 多波段分析仪micro-reactor微量反应multi-curve波浪mode模式merge合并manipulation控制操作NN-containing氮化物nitrogen氮Note记录overall大体上全部的Noble metal 贵金属nitrate硝酸盐new legend添加标志Normalize简化nonparametric非参数的new project新建New layout布局note说明Ooxidation 氧化oxide氧化物oxidized被氧化oxygen氧oxygenated氧化的obtain 得到获得oxalyl乙二酰occupied使用中的optimized最佳化的充分利用的overtones泛音ODH: oxalyldihydrazide outflow流动PPresence 存在出席参加仪态present 提出presented提供In presence of 提示prove证明palladium钯platinum铂precursor前驱体Prepare 准备Purge 清洗plotted绘制In the presence of 在…面前，有某人在场proceed 开始Practical 实际的实用的Performance 执行使用性能Property 性能Process 加工processing design 工艺设计Pollutant 污染物Pronounced显著的Preparation预备准备previously 以前powder 粉末pore孔porous 多孔的Precursor 前驱体plasma 等离子体血浆prior 预先的Profile简介plausible可能的合理的profile描述外形轮廓primary 主要的packed装parameter参数pivotal关键的Pathway 途径particle粒子微粒promoter创建发起paste张贴Pattern图像样品precision精密的profitably 有利的plot图绘Poly tetrafluoroethylene聚四氟乙烯predict预言profile配置文件Pilot plant试验工厂print打印preview预览precision精密的Page setup页面设置Probabilities几率polar极线pattern模式QQuartz 石英quadruple 四倍的otherwise 不同的其他方面的quadrupole 四倍的query疑问RReduction 还原减少下降缩小reduce减少ratio比例ring环reductant还原剂remain保留resistance阻力requirement需求reducibility还原性reducible可还原的radiation辐射放射ramp蔓延Reorganization 改组重组整顿Reactant 反应物Reserved保留的Responsible负责的可靠的Remove拿走除去移动Readily容易的爽快的respectively分别的reflectance反射比rapidly 迅速的regenerate再生的reversible 可逆的release释放replace放回原处取代reactor 反应器regulate 控制调整校准reference 参考regulated控制restriction限制region地区范围reflection反光回声representative典型的有代表性的reform重生replenished充满的装满的reflectance 反射比reset重置range范围replace替换refresh刷新rescare重新调节rotate旋转SSCR: selected catalyst reduction 选择性催化还原synergic合作的Sublimation 升华Steady-state 稳态不变的synergism合作Significant 显著的有效的象征Subsequent 后来的Structure 组织结构Synthesis 合成Signal 信号spot斑点Solution 溶液溶解subsequently 其次其后stir 搅拌Slurry 泥浆solid 固体spectrometry 分光计scan扫描specific 特殊的详细的substantially 实质上大体上充分的slightly略微signal显著标志sintering烧结scientific科学的strict 严格的精确的substitute替代取代superior to 优良的stoichiometriy化学计量的stationary固定的situ原地simultaneously同时的stabilize稳固sieved筛子sphere范围suspension悬浮spectra光谱spectrometer分光仪sake目的silicon lithium diode 硅锂二极管species种类shifted移动scavenging清楚stream光线syngas合成气series系列save project保存status bar状态条subfolder子文件夹statistics统计stack累加statter matrix分散的模型sparkline闪光specialized专门的smith chart史密斯圆图swap交换snap拉断signal processing信号处理spectroscopy光谱学sort range分类script标签survival剩余的幸存的spatial 空间的scale比例super script平方subscript下标TTake place 发生举行Throughout 遍及贯穿全部thior含硫的Theory 理论Trend趋向Typical典型的象征性的titration 滴定Thoroughly 彻底的完全的tubular 管状的tail底部TPD: temperature programmed desorption解吸附toolbar工具条Thermocouple热电偶tetramina 羟化四甲铵template模板TPR: temperature programed reduction 程序升温还原theta TEM: transmission传动装置electron电子microscope显微Thermocouple热电偶tetrahedral四面体的transpose调换Ternary三元的template library文库transpose调换Template模板tick标记theme题目UUpon 根据接近在…之上Undesirable 不符合需要的UHP ( ultra极端的过分的high pressure压力) 高纯度的UV-visible-near-infrare（NIR）紫外可见红外uptake 摄取undo撤销unit单元VVariation 变化vapor 雾气蒸汽volume 体积vacuum 真空V oluminous多产的vacancie缺位valent化合价的Velocity速率versus对与…相对vis活力vector矢量WWhereas然而鉴于反之XXRD: X-Ray diffraction X射线衍射wizard男巫柱XPS: X-Ray photoelectron X射线光电子能谱Yyield产量ZZeolite 沸石zoom扩大缩小急速上升。
催化剂catalyst
催化剂类型
催化剂和反应物同处于一相，没有相界 存在而进行的反应，称为均相催化作用， 能起均相催化作用的催化剂为均相催化剂。 均相催化剂包括液体酸、碱催化剂和色可 赛思固体酸和碱性催化剂。溶性过渡金属 化合物(盐类和络合物)等。均相催化剂以分 子或离子独立起作用，活性中心均一，具 有高活性和高选择性。 多相催化剂和生物催化剂。
钯催化剂被广泛应用于工业
催化剂在现代化学工业中占有极其重要的地位，现在几乎有半数以上 的化工产品，在生产过程里都采用催化剂。例如，合成氨生产采用铁 催化剂，硫酸生产采用钒催化剂，乙烯的聚合以及用丁二烯制橡胶等 三大合成材料的生产中，都采用不同的催化剂。据统计，约有 80%~85%的化工生产过程使用催化剂（如氨、硫酸、硝酸的合成， 乙烯、丙烯、苯乙烯等的聚合，石油、天然气、煤的综合利用，等 等），目的是加快反应速率，提高生产效率。在资源利用、能源开发、 医药制造、环境保护等领域，催化剂也大有作为，科学家正在这些领 域探索适宜的催化剂以期在某些方面有新的突破。催化剂显然是参加 了反应，只是作为一个反应中介，在反应前后总量不变（注意，不是 在反应中总量不变），而使得加快或减缓反应速度的一种物质。 比如有反应 A+B=C 而A+R=X ，X+B=C+R 这样反应的话，速度会和上式不一样， 则R在反应前后问题没有变化，则可说R是反应A+B=C的催化剂
定义：
能提高化学反应速率，而本身结构不发生永久 性改变的物质。如蛋白质性酶和具有催化活性 的RNA。
在化工生产、科学家实验和生命活动中，催化剂都大显身手。例如， 硫酸生产中要用五氧化二钒作催化剂。由氮气跟氢气合成氨气，要用 以铁为主的多分组催化剂，提高反应速率。在炼油厂，催化剂更是少 不了，选用不同的催化剂，就可以得到不同品质的汽油、煤油。化工 合成酸性和碱性色可赛思催化剂。车尾气中含有害的一氧化碳和一氧 化氮，利用铂等金属作催化剂可以迅速将二者转化为无害的二氧化碳 和氮气。酶是植物、动物和微生物产生的具有催化能力的蛋白质，生 物体的化学反应几乎都在酶的催化作用下进行，酿造业、制药业等都 要用催化剂催作。 我们可在波兹曼分布（Boltzmann distribution）与能量关系图 （energy profile diagram）中观察到，催化剂可使化学反应物在不改 变的情形下，经由只需较少活化能（activation energy）的路径来进 行化学反应。而通常在这种能量下，分子不是无法完成化学反应，不 然就是需要较长时间来完成化学反应。但在有催化剂的环境下，分子 只需较少的能量即可完成化学反应。
催化原理重点知识点总结
催化重点知识点一、概述催化剂定义描述：在反应体系中，若存在某一种类物质，可使反应速率明显变化（增加或减少），而本身的化学性质和数量在反应前后基本保持不变，这种物质称为催化剂。
催化剂可以是正催化剂，也可以是负催化剂。
催化剂的组成：主体，载体，其他。
主体分为主催化剂、共催化剂、助催化剂。
助催化剂分为结构助催化剂、电子助催化剂、晶格缺陷助催化剂、扩散助催化剂。
主催化剂：起催化作用的根本性物质。
没有它不存在催化作用。
共催化剂：催化剂中含有两种单独存在时都具有催化活性的物质，但各自的催化活性大小不同，活性大的为主催化剂，活性小的为共催化剂。
两者组合可提高催化活性。
助催化剂：是催化剂中提高主催化剂的活性、选择性、改善催化剂的耐热性、抗毒性、机械强度、寿命等性能的组分。
催化反应：有催化剂参与的反应。
催化反应的分类：通常根据体系中催化剂和反应物的“相”分类；也可根据反应中反应分子间电子传递情况分类。
催化反应分为：均相催化反应，多相催化反应，酸碱反应，氧化还原反应。
均相催化反应：催化剂和反应物形成均一的相，可以是气相、液相。
多相催化反应：催化剂和反应物处于不同相，催化剂通常均为固体。
可分为气固、液固。
酸碱反应：在反应中发生电子对转移的称为酸－碱反应。
氧化还原反应：在反应中发生一个电子转移的称为氧化－还原反应。
催化特征：1催化是一种知识，是一种关于加快化学反应发生的“捷径”的知识。
2催化不能改变化学反应热力学平衡, 但促使热力学可自发发生的反应尽快发生，尽快达到化学平衡。
3催化是选择性的，往往要在一系列平行反应中特别地让其中一种反应尽快发生，尽速达到平衡。
如果可能，它还要同时抑制其它反应的进行。
四、如果热力学允许，催化对可逆反应的两个方向都是有效的。
催化的本质：在催化剂作用下，以较低活化能实现的自发化学反应被称为催化反应。
催化剂是一种中介物质，它提供了改变活化能的路径从而加快了反应速率(或降低了反应温度)，但其自身最终并没有被消耗。
催化剂知识1
催化剂知识简介中文名称：催化剂英文名称：catalyst在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率（既能提高也能降低），而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂（也叫触媒）。
根据国际纯粹化学与应用化学联合会(IUPAC)1981年的定义：催化剂是一种改变反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质。
催化剂在化学反应中引起的作用叫催化作用。
催化剂在工业上也称为触媒。
催化剂在现代化学工业中占有极其重要的地位，几乎有半数以上的化工产品在生产过程里都采用催化剂。
例如，合成氨生产采用铁催化剂，硫酸生产采用钒催化剂，乙烯的聚合以及用丁二烯制橡胶等三大合成材料的生产中，都采用不同的催化剂。
据统计，约有80%~85%的化工生产过程使用催化剂（如氨、硫酸、硝酸的合成，乙烯、丙烯、苯乙烯等的聚合，石油、天然气、煤的综合利用，等等），目的是加快反应速率，提高生产效率。
在资源利用、能源开发、医药制造、环境保护等领域，催化剂也大有作为，科学家正在这些领域探索适宜的催化剂以期在某些方面有新的突破。
催化剂显然是参加了反应，只是作为一个反应中介，在反应前后总量不变（注意，不是在反应中总量不变），而使得加快或减缓反应速度的一种物质。
工业化工催化剂广泛用于石油炼制、生产化肥、煤制天然气、煤焦油、精细化工等方面。
催化剂有使用生命期，使用到期限或催化剂“中毒”，催化剂失活被“淘汰”,做为废弃物来处理。
因其本身受到污染成为“危险废物”，本身的金属元素质量和金属性质在化学反应前后没有变化。
《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（主席令第三十一号）第八十八条中，对危险废物的解释是指是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物。
《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》于2005年4月1日正式施行并明确规定如下条款：第三十二条：国家实行工业固体废物申报登记制度。
第五十二条：对危险废物的容器和包装物以及收集、贮存、运输、处置危险废物的设施、场所，必须设置危险废物识别标志。
催化剂的指标及其意义
催化剂的各项指标及其意义一、化学指标催化剂的化学组成表示催化剂中的主要成分及杂质的含量,通常包括:Al2O3、Na2O、Fe2O3、、灼烧减量五个主要指标，有时还包括Re2O3。
1、Al2O3含量：催化剂中Al2O3含量表示催化剂中Al2O3的总含量,是催化剂的主要化学成分。
2、Na2O含量:Na2O含量表示催化剂中含有的Na2O杂质含量。
在催化裂化过程中，特别是在掺炼钒含量较高的渣油情况下，3、Fe2O3含量:Fe2O3含量表示催化剂中含有的Fe2O3杂质含量。
Fe2O3在高温下会分解并沉积在催化剂上，积累到一定程度就会引起催化剂中毒，其结果一是使催化剂活性降低。
4、SO42—含量：SO42-含量表示催化剂中含有的SO42—杂质含量。
SO42—可与具有捕钒作用的金属氧化物（如氧化铝等）反应生成稳定的硫酸盐,从而使其失去捕钒能力。
所以,在掺炼渣油的情况下，SO42-的危害性较大.5、灼烧减量：灼烧减量是指催化剂中所含水份、铵盐及炭粒等挥发组份的含量.生产中控制其减量≤13%。
6、Re2O3含量:Re2O3含量是表示催化剂性能的指标之一。
稀土通常来自催化剂中的分子筛，有时在催化剂制造工艺中也引入稀土离子达到改善性能的目的。
通常Re2O3含量越高，催化剂活性越高,但焦炭产率也偏高。
对于平衡催化剂,有时还需知道其中的金属含量，如Ni、V、Na等，以便了解催化剂的污染程度。
二、物理性质物理性质表示催化剂的外形、结构、密度、粒度等性能。
通常包括：比表面积、孔体积、表观松密度、磨损指数、筛分组成五个主要项目。
下面分别加以简述：1、比表面积催化剂的比表面积是内表面积和外表面积的总和。
内表面积是指催化剂微孔内部的表面积,外表面积是指催化剂微孔外部的表面积,通常内表面积远远大于外表面积.单位重量的催化剂具有的表面积叫比表面积。
比表面积是衡量催化剂性能好坏的一个重要指标。
不同的产品,因载体和制备工艺不同,比表面积与活性没有直接的对应关系。
催化裂化催化剂
催化裂化催化剂在通常的反应条件下，从热力学角度来判断，烃类可以进行分解、异构化、芳构化、氢转移、叠合、烃化等多种反应，但反应速度各异，这样就可以利用催化剂选择性地加速这些反应中所希望的反应，而抑制那些不希望发生的反应，从而达到提高产品质量改善产品分布的目的，这是热裂化过程所达不到的。
例如为了提高汽油辛烷值，设法使催化剂能选择性加速异构化反应而抑制氢转移反应和不饱和烃进一步脱氢生焦的反应。
催化剂基本术语⏹比表面积：单位质量催化剂的内外表面积之和。
⏹孔体积：单位质量催化剂所含有的空隙体积。
⏹平均孔径：孔体积与比表面积之比。
⏹选择性：将进料转化为目的产品的能力。
一、催化剂的种类、组成和结构1、分类工业上所使用的裂化催化剂虽品种繁多，但归纳起来不外乎三大类：⏹天然白土催化剂⏹无定型合成催化剂⏹分子筛催化剂。
天然白土催化剂工业催化裂化装置最初使用的经处理的天然白土，其主要活性组分是硅酸铝。
无定型合成催化剂天然白土被人工合成硅酸铝所取代。
特点：具有孔径大小不一的许多微孔，一般平均孔径为4—7 nm，比表面积可达500—700m2/g 。
硅酸铝的催化活性来源于其表面的酸性2、硅酸铝催化剂的结构3、分子筛催化剂特点分子筛催化剂在催化裂化中的应用是催化裂化技术的重大发展。
⏹与无定型硅酸铝相比具有的特点：具有更高的选择性、活性和稳定性，比表面600—800m2/g。
⏹分子筛是一种具有晶格结构的硅铝酸盐——又称沸石。
⏹重要特点：稳定、均一的微孔结构。
有分子大小数量级。
⏹按其组成及晶体结构的不同可分为多种类型。
分子筛催化剂分子筛催化剂是60年代发展起来的一种新型的高活性催化剂。
它的出现，使流化催化裂化工艺发生了很大变化，装置处理能力显著提高，产品产率及质量都得到改善。
分了筛又名结晶型沸石，是一种具有规则晶体结构的硅铝酸盐，在它的晶格结构中排列者整齐均匀，大小一定的孔穴，只有小于孔径的分子才能进入其中，而直径大于孔径的分子则无法进入。
催化原理_基本概念和常用术语
催化原理_基本概念和常用术语催化原理是指通过催化剂促使化学反应快速进行，毕竟这一主动催化的过程。
催化原理是化学反应动力学的重要分支，涉及到许多基本概念和常用术语。
下面将对催化原理的基本概念和常用术语进行详细介绍。
1. 催化剂（catalyst）：催化剂是指能够在化学反应中通过降低活化能而提高反应速率的物质。
催化剂在反应过程中通常不会被消耗，因此可以被循环利用。
常见的催化剂包括金属、合金、氧化物等。
2. 反应速率（reaction rate）：反应速率是指单位时间内反应物转化成产物的数量。
在催化反应中，反应速率是催化剂对反应物的转化速率。
3. 活化能（activation energy）：活化能是指化学反应中反应物必须具有的最小能量，才能进入高能状态进行反应。
催化剂能够降低反应物的活化能，从而提高反应速率。
4. 反应中间体（reaction intermediate）：反应中间体是指在化学反应中形成的暂时的高能状态的物质。
催化剂通过与反应物或中间体相互作用，加速反应物转化为产物。
5. 催化循环（catalytic cycle）：催化循环是指催化反应中催化剂与反应物之间的反应过程。
催化循环包括催化剂的活化、与反应物的反应、产物解离和催化剂的再生等步骤。
6. 催化机理（catalytic mechanism）：催化机理是指催化剂促使化学反应进行的详细步骤和反应路径。
催化机理可以通过实验、理论计算和模拟等方法来推测和研究。
7. 反应活性（reaction activity）：反应活性是指催化剂对反应物转化的速率。
反应活性取决于催化剂的特性和条件。
8. 选择性（selectivity）：选择性是指在多种可能的反应途径中选择特定的途径进行反应。
催化剂可以提高化学反应的选择性，使得产物的分布更加有选择性。
9. 催化剂中心（catalytic site）：催化剂中心是指催化剂中的活性位点，能够与反应物或中间体发生作用。
催化原理 基本概念和常用术语
基本概念和常用术语1.活性：指物质的催化作用的能力，是催化剂的重要性质之一。
选择性：指所消耗的原料中转化成目的产物的分率。
用来描述催化剂上两个以上相互竞争反应的相对速率(催化剂的重要性质之一，指在能发生多种反应的反应系统中，同一催化剂促进不同反应的程度的比较。
)比活性：比活性（单位表面反应速率）,取决于催化剂的组成与结构分散度：指催化剂表面上暴露出的活性组分的原子数占该组分在催化剂中原子总数的比例，即D=ns(A)/nt(A)。
TOF：单位时间内每摩尔催化剂（或者活性中心）上转化的反应底物的量。
2.空速：指单位时间内通过单位质量（或体积）催化剂的反应物的质量（或体积）WHSV：每小时进料的重量（液体或气体））/催化剂的装填重量空时收率：以“空时”作为时间的基准来计量所获得产物的收率。
对于大多数反应器，物料在反应器中的停留时间或反应时间是很难确定的。
在工程上经常采用空间速率的倒数来表示反应时间，称为“空时”。
空时收率大，表示过程和反应器有较高的效率。
3.化学吸附：过电子转移或电子对共用形成化学键或生成表面配位化合物等方式产生的吸附。
表面覆盖率：指单层吸附时，单位面积表面已吸附分子数与单位面积表面按二维密堆积所覆盖的最大吸附分子数之比。
朗格缪尔（Langmuir）吸附：1916年，朗格缪尔从动力学的观点出发，提出了固体对气体的吸附理论，称为单分子层吸附理论，该理论的基本假设如下：（1）固体表面对气体的吸附是单分子层的；（2）固体表面是均匀的，表面上所有部位的吸附能力相同；（3）被吸附的气体分子间无相互作用力，吸附或脱附的难易与邻近有无吸附分子无关；（4）吸附平衡是动态平衡，达到吸附平衡时，吸附和脱附过程速率相同。
定位吸附：被吸附物从一个吸附中心向另一吸附中心转移需克服能垒。
当吸附物不具有此能垒能量时不能向另一吸附中心转移，即为定位吸附。
非定位吸附：若固体表面上不同区域能量波动很小，没有吸附中心，被吸附物在表面上的转移不需克服能垒，即为非定位吸附。
催化剂基础知识
工艺基础知识1．什么是催化剂？催化作用的特征是什么？答：在化学反应中能改变反应速度而本身的组成和重量在反应前后保持不变的物质叫催化剂。
加快反应速度的称正催化剂；减慢的称负催化剂。
通常所说的催化剂是指正催化剂。
催化作用改变了化学反应的途径。
在反应终了，相对于始态，催化剂虽然不发生变化，但却参与了反应，例如形成了活化吸附态，中间产物等，因而使反应所需的活化能降低。
催化作用不能改变化学平衡状态，但却能缩短了达到平衡的时间，在可逆反应中能以同样的倍率提高正逆反应的速度。
催化剂只能加速在热力学上可能发生的反应，而不能加速热力学上不可能发生的反应。
催化作用的选择性。
催化剂可使相同的反应物朝不同的方向反应生成不同的产物，但一种催化剂在一定条件下只能加速一种反应。
例如一氧化碳和氢气分别使用铜和镍两种催化剂，在相应的条件下分别生成甲醇和甲烷+水。
一种新的催化过程，新的催化剂的出现，往往从根本上改变了某种化学加工过程的状况，有力推动工业生产过程的发展，创造出大量财富，在现代的无机化工、有机化工、石油化工和新兴的海洋石油化工工业中这样的例子不胜枚举。
在与人类的生存息息相关的诸多方面如资源的充分利用，提高化学加工过程的效率，合成具有特定性能的产品，有效地利用能源，减少和治理环境污染以及在生命科学方面，催化作用具有越来越重大的作用。
2．什么是活化能？答：催化过程之所以能加快反应速度，一般来说，是由于催化剂降低了活化能。
为什么催化剂能降低活化能呢？关键是反应物分子与催化剂表面原子之间产生了化学吸附，形成了吸附化学键，组成表面络合物，它与原反应物分子相比，由于吸附键的强烈影响，某个键或某几个键被减弱，而使反应活化能降低很多。
催化反映中的活化能实质是实现上述化学吸附需要吸收的能量。
从一般意义上来说，反应物分子有了较高的能量，才能处于活化状态发生化学反应。
这个能量一般远较分子的平均能量为高，两者之间的差值就是活化能。
在一定温度下，活化能愈大，反应愈慢，活化能愈小，反应愈快。
催化反应名词解释(一)
催化反应名词解释(一)催化反应常用名词解释催化剂（Catalyst）•催化剂是指在化学反应中加入的一种物质，它可以改变反应的速率但本身并不参与反应。
催化剂通常可以多次使用，只需很少量就能影响大量的底物。
例子：以铂金为催化剂的氢气与氧气反应会迅速生成水。
铂金在此反应中可以加速反应速率，但其本身并不消耗。
底物（Substrate）•底物是指参与催化反应的起始物质，也称为反应物。
底物在催化反应中被催化剂影响，进而发生化学变化。
例子：在水制备的反应中，氢气和氧气是底物，它们被铂金催化剂作用后反应生成水。
反应速率（Reaction Rate）•反应速率是指化学反应中反应物消耗或生成物生成的速度。
催化剂的作用是加快反应速率，使反应在更短的时间内完成。
例子：针对铂金催化剂加速氢气和氧气的反应生成水，反应速率会比没有催化剂的情况下更快。
活性位点（Active Site）•活性位点是催化剂表面上的特定位置，其具有高活性能够促使底物发生反应。
活性位点通过吸附底物分子并改变其化学键，从而降低反应的活化能，提高反应速率。
例子：酶是一种常见的生物催化剂，其活性位点可以与底物特异性结合，催化相应的生物化学反应。
反应机制（Reaction Mechanism）•反应机制是指催化反应中底物被催化剂作用下发生的系列步骤。
通过研究反应机制可以了解底物的转化途径和反应物之间的相互作用。
例子：丙酮脱羧反应是一种催化反应，其反应机制包括酸催化和碱催化两个步骤，分别通过酸和碱作为催化剂催化。
选择性（Selectivity）•选择性是指催化反应在底物转化过程中对于产物生成的偏好性。
催化剂的选择性可以导致特定的生成物，提高反应效果。
例子：在芳香氢化反应中，石油催化剂可选择性地将苯转化为环已烷，而保持其他分子的稳定性。
中间体（Intermediate）•中间体是指催化反应中生成的不稳定中间化合物，它通过连续的反应步骤最终生成最终产物。
中间体在催化反应中起到传递反应物之间能量和电子的作用。
催化剂常用术语
催化剂常⽤术语1.催化剂的活性是判断催化剂加速某化学反应能⼒⾼低的量度。
在⼯业⽣产中常以在⼀定反应条件下，单位质量（或体积）催化剂在单位时间内所⽣成的⽣成物质量来表⽰。
单位：g（⽣成物）/g（催化剂）·h2. 催化剂的选择性催化剂并不是对热⼒学所允许的所有化学反应都起催化作⽤，⽽是特别有效地加速平⾏反应或串联反应中的⼀个反应，催化剂对这类复杂反应有选择性的发⽣催化作⽤的性能。
3.催化剂的稳定性：可分为三种：1）耐热稳定性，⼀种良好的催化剂，应能在⾼温苛刻的反应条件下长期具有⼀定⽔平的催化性能；2）抗毒稳定性，催化剂对少量有害杂质毒化的抵制能⼒；3）活性组分的流失，催化剂组成中的某个或某些活性组分在长期使⽤过程中发⽣升华或者发⽣化学反应，形成有⼀定蒸⽓压的化合物⽽逐渐流失，致使催化剂的功能有所下降。
4.催化剂的⽐表⾯⾮均相催化剂⼀般是多孔性的固体，它不但有不规则的外表⾯，还有不规则的巨⼤内表⾯（由⽑细管及微孔内壁组成），通常以1克催化剂所具有的总表⾯积（内表⾯+外表⾯）表⽰。
5.催化剂的⽐孔容1克多孔性固体催化剂颗粒内部所有孔道的总体积，ml/g。
6.催化剂的孔隙率多孔性固体催化剂颗粒内部所有孔道的总体积占催化剂颗粒体积的百分数。
7. 催化剂的寿命在实际反应条件下，可以保持其活性和选择性的时间。
8. 催化剂的中毒催化剂在使⽤过程中，如果其活性衰退是由于反应介质中存在杂质，或是由于催化剂是在制备时夹有少量杂质⽽引起的，称为催化剂中毒。
主要有两类：均匀吸附中毒和孔⼝中毒（选择性中毒）9.催化剂的活化钝化催化剂在投⼊实际使⽤之前，经过⼀定⽅法的处理，使之变为反应所需的活化态的过程。
10. 催化剂的失活在使⽤过程中由于中毒现象、积碳现象、半熔现象⽽使催化剂的活性逐渐下降。
催化剂基本知识概要
催化剂的表征
催化剂的催化性能不仅取决于它的化学组成，而且与其物理、化学的诸多性质密切相关， 所以催化剂的表征时任何一相催化研究不可缺少的部分。 （1）孔结构 由于反应是在催化剂固体表面上进行，而且主要是内表面，所以催化剂的孔 结构是十分重要的因素。 （2）表面积:指每克催化剂的表面积。 因为催化剂是在催化剂表面上进行，表面积对分 散催化剂活性组分起重要作用，它与催化剂活性密切相关，当然并不与催化剂活性成正比关 系，这是因为活性表面只占总表面的一部分，还有一部分表面由于孔径太小或传质原因而不 能发挥作用。一般是采用质量、容量或自动吸附，测出样品对惰性气体在恒温下的物理吸附 量，单位以m2/g表示。 （3）孔体积： 是单位质量催化剂所有细孔体积总和，是催化剂孔结构的参数之一，一定 的反应要求催化剂具有一定范围的孔体积，通常在一定的四氯化碳蒸汽压力下，测得样品对 四氯化碳凝聚体积，而近期用得是氮吸附法，通过公式计算出来，用ml/g表示，一般0.1～ 1.0 ml/g 。
催化剂活性的表示方法
• （1）催化剂的比活性：催化剂比活性常用表面比 活性或体积比活性，即所测定的反应速度常数与 催化剂表面积或催化剂体积之比来表示。 • （2）反应速率表示法：反应速率表示法即用单位 时间内，反应物或产物的量的摩尔数变化来表示。 • （3）工业上常用转化率来表示催化剂活性。表示 方法是：在一定的反应条件下，已转化的反应物 的量占进料量的百分数，即催化剂的收率。 （4）用每小时每升催化剂所得到的产物的数值来 表示活性。
催化剂的形状
• 球形、三叶草、圆柱形、马鞍形
催化剂的使用性能 催化剂的使用性能主要指的是活性、稳 定性、选择性，还有其它性能如：机械强 度、再生性能、耐热性能、形状等。
催化剂的活性、初活性、平衡活性
催化原理_基本概念和常用术语
基本概念和常用术语1. 活性：指物质的催化作用的能力，是催化剂的重要性质之一。
选择性：指所消耗的原料中转化成目的产物的分率。
用来描述催化剂上两个以上相互竞争反应的相对速率（催化剂的重要性质之一，指在能发生多种反应的反应系统中，同一催化剂促进不同反应的程度的比较。
）比活性：比活性（单位表面反应速率）,取决于催化剂的组成与结构分散度：指催化剂表面上暴露出的活性组分的原子数占该组分在催化剂中原子总数的比例，即D=ns（A）/nt（A）。
TOF ：单位时间内每摩尔催化剂（或者活性中心）上转化的反应底物的量。
2. 空速：指单位时间内通过单位质量（或体积）催化剂的反应物的质量（或体积）WHSV ：每小时进料的重量（液体或气体））/催化剂的装填重量空时收率：以“空时”作为时间的基准来计量所获得产物的收率。
对于大多数反应器，物料在反应器中的停留时间或反应时间是很难确定的。
在工程上经常采用空间速率的倒数来表示反应时间，称为“空时” 。
空时收率大，表示过程和反应器有较高的效率。
3. 化学吸附：过电子转移或电子对共用形成化学键或生成表面配位化合物等方式产生的吸附。
表面覆盖率：指单层吸附时，单位面积表面已吸附分子数与单位面积表面按二维密堆积所覆盖的最大吸附分子数之比。
朗格缪尔（Langmuir ）吸附：1916 年，朗格缪尔从动力学的观点出发，提出了固体对气体的吸附理论，称为单分子层吸附理论，该理论的基本假设如下：（1）固体表面对气体的吸附是单分子层的；（2）固体表面是均匀的，表面上所有部位的吸附能力相同；（3）被吸附的气体分子间无相互作用力，吸附或脱附的难易与邻近有无吸附分子无关；（4）吸附平衡是动态平衡，达到吸附平衡时，吸附和脱附过程速率相同。
定位吸附：被吸附物从一个吸附中心向另一吸附中心转移需克服能垒。
当吸附物不具有此能垒能量时不能向另一吸附中心转移，即为定位吸附。
非定位吸附：若固体表面上不同区域能量波动很小，没有吸附中心，被吸附物在表面上的转移不需克服能垒，即为非定位吸附。
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1.催化剂的活性
是判断催化剂加速某化学反应能力高低的量度。
在工业生产中常以在一定反应条件下，单位质量（或体积）催化剂在单位时间内所生成的生成物质量来表示。
单位：g（生成物）/g（催化剂）·h
2. 催化剂的选择性
催化剂并不是对热力学所允许的所有化学反应都起催化作用，而是特别有效地加速平行反应或串联反应中的一个反应，催化剂对这类复杂反应有选择性的发生催化作用的性能。
3.催化剂的稳定性：
可分为三种：1）耐热稳定性，一种良好的催化剂，应能在高温苛刻的反应条件下长期具有一定水平的催化性能；2）抗毒稳定性，催化剂对少量有害杂质毒化的抵制能力；3）活性组分的流失，催化剂组成中的某个或某些活性组分在长期使用过程中发生升华或者发生化学反应，形成有一定蒸气压的化合物而逐渐流失，致使催化剂的功能有所下降。
4.催化剂的比表面
非均相催化剂一般是多孔性的固体，它不但有不规则的外表面，还有不规则的巨大内表面（由毛细管及微孔内壁组成），通常以1克催化剂所具有的总表面积（内表面+外表面）表示。
5.催化剂的比孔容
1克多孔性固体催化剂颗粒内部所有孔道的总体积，ml/g。
6.催化剂的孔隙率
多孔性固体催化剂颗粒内部所有孔道的总体积占催化剂颗粒体积的百分数。
7. 催化剂的寿命
在实际反应条件下，可以保持其活性和选择性的时间。
8. 催化剂的中毒
催化剂在使用过程中，如果其活性衰退是由于反应介质中存在杂质，或是由于催化剂是在制备时夹有少量杂质而引起的，称为催化剂中毒。
主要有两类：均匀吸附中毒和孔口中毒（选择性中毒）
9.催化剂的活化
钝化催化剂在投入实际使用之前，经过一定方法的处理，使之变为反应所需的活化态的过程。
10. 催化剂的失活
在使用过程中由于中毒现象、积碳现象、半熔现象而使催化剂的活性逐渐下降。