南京工业大学工业催化复习
工业催化复习题
工业催化复习题工业催化复习题1一、填空1. 催化剂只能而不改变反应的。
2. 多相催化剂通常由、、三部分组成。
3. 评价工业催化剂性能好坏的指标有、、、、等。
4. 在多相催化反应中有、、三类控制步骤。
在连串反应中，控制步骤总过程速度。
当过程处于时，催化剂内表面利用率最高。
5. 固体酸表面存在和两类酸性中心；两者的转化条件是。
6. 催化剂表面能量分布的类型有、、三种形式。
7. Langmuir 吸附等温式用于，吸附量与压力的关系是。
8. 吸附热表征。
催化活性与吸附热之间的关系。
9. 半导体的附加能级有和两种，N 型半导体的附加能级是能级，它使半导体的E f，电导率。
10. 络合物催化剂由和两部分组成。
11. 常用的工业催化剂制备方法有、、等。
12. 造成催化剂失活的原因有、、等。
13. 催化剂上的吸附有和两种类型；H2的吸附常采用，烯烃的吸附常采用。
反应物在催化剂上的吸附态决定了催化反应的。
14. 按照助剂的功能，它可以分为、两类。
15. d 轨道在四面体配位场中能级分裂为、两组；当电子成对能P<―分裂能Δ时，电子采取排布。
16. 影响过渡金属的催化剂活性的因素有、两方面，组成合金可以调节过渡金属催化剂的因素。
17. 分子筛催化剂的特点是。
常用的分子筛催化剂有、等。
18. 均相催化的优点是、；但其缺点是、等。
19. 选择性的定义是，其计算公式是。
二、画出[PtCl 3(CH 2=CH 2)] 的空间构型及电子结构图,并指出CH =CH 2活化的原因。
三、（二选一）1.写出CO+O 2→CO 2 在 P 型半导体催化剂上的反应机理。
2.试解释 N 型半导体催化剂利于加氢反应。
四、载体的作用有哪些？五、举例说明混合氧化物的表面酸性是如何形成的。
六、判断与改错1.催化剂加快化学反应速度，增大反应平衡常数。
2.催化剂吸附气体能力越强，其催化活性越高。
3.金属催化剂的 d%越大，催化活性越高。
4.半导体的能带结构都相同。
工业催化考试复习
1.催化剂的作用催化剂能加快化学反应速度，但它本身不因化学的结果而消耗，它也不会改变反应的最终热力学平衡位置。
2.载体的作用有哪些？分散作用稳定化作用支撑作用传热和稀释作用助催化作用3.均相催化所有反应物和催化剂分子分散在一个相中，如均相酸碱催化、均相络合催化。
4.多相催化催化剂与反应物处于不同的相，催化剂和反应物有相界面将其隔开。
如气液、液液、液固、气固、气液固。
5.简述多相催化反应过程包括的五个过程。
反应物向催化剂表面扩散反应物向催化剂表面吸附被吸附的反应物在表面上迁移、化学重排和反应产物由催化剂表面上脱附产物离开催化剂周围的介质扩散6.烧结粉状或粒状物料经加热至一定温度范围而固结的过程7.选择性转化为目的的产物所消耗的某反应物量/某反应转化的总量8.在估量一个催化剂的工业价值时，哪三个因素最重要？考虑的顺序是什么？他们分别是活性、选择性和寿命。
考虑的顺序：9.简述化学吸附的单层与物理吸附的单层的不同之处化学吸附的单层吸附量，即为占领吸附剂的所有吸附部分所需的吸附质的量，而吸附质的吸附部位则是由吸附剂的结构和吸附物的化学性质所决定的。
物理吸附的单层吸附量，则是分子式以密集排列的形式，以完全的单层分子遮盖表面所需的吸附质的量10.如何确定半导体氧化物为n型或p型？N型氧化物的电导由导带中的电子数决定，而p型氧化物的电导则由价带中的正穴数决定。
基于这个原理，可以用下述方法确定非计量氧化物是n型还是p型。
将氧化物基于一定压力的氧气氛中，并测量氧化物的电导随氧气压的变化，如果电导随氧气压力增加而增加，则此氧化物为p型，相反则为n型。
11.在n型和p型半导体催化剂中加入施主杂质，其电导率和逸出功有何变化？N型半导体催化剂加入施主杂质后，它的导电率提高，逸出功降低。
因为n型半导体靠自由电子导电，加入施主杂质后，使得导带自由电子增加，所以导电率提高，Ef提高逸出功降低；而p型半导体催化剂加入施主杂质后，它的导电率降低，逸出功也降低。
南京工业大学工业催化考试试卷
工业催化考试试卷
一、填空1*20
1、催化剂的四个基本特征；
2、
3、分子筛的择形催化的4个种类；
二、名词解释
1、催化剂的稳定性
2、比活性
3、溢流
4、结构敏感型反应
5、d特性百分数
三、简答
1、举例说明催化剂是如何改变反应速率的？
2、d空穴与催化活性的关系
3、如何确定反应使内扩散还是外扩散控制
4、L酸B酸类型的计算，酸种类的测定方法，酸强度的测定；
5、画出Al2O3的L酸和B酸中心；
6、画出砒啶在L酸B酸上的吸附态；
7、可能是结构敏感性反应的例子；
8、SMSI
9、有一种金属在高温下还原，设计一种降低其还原温度的方法。
10、有一种分子筛中含有Na+，设计除去Na+的方法。
工业催化复习纲要
工业催化复习纲要第一章催化剂与催化作用1.催化剂的定义与特征催化剂是一种物质，它能加速反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由能变化改变反应途径，降低反应活化能，加快反应速度（催化剂的共性—活性），催化剂对反应具有选择性（催化剂的专用性），只能加速热力学上可行的反应，而不能加速热力学上不能进行的反应，只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡位置（平衡常数）2、催化反应分类催化反应机理分类反应：均相催化反应非均相（多相）催化反应酶催化反应机理：酸碱型催化反应氧化还原型催化反应2.催化剂的基本组成以及表示方法：主催化剂助催化剂载体4. 催化剂的反应性能：活性稳定性选择性 (转化率选择性产率) 活性：催化剂对反应加速的程度，用来衡量催化剂效能大小的指标稳定性是指催化剂活性和选择性随时间变化的情况热稳定性（活性组分挥发、流失；活性组分烧结或微晶长大，进而比表面、活性位减少）化学稳定性（稳定的催化剂化学组成和化合状态，活性组分和助催化剂不产生化学变化）抗污稳定性（催化剂表面积焦、积炭）抗毒稳定性（催化剂对有害物质毒化的抵抗能力）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S（选择性）= [转化为目的产物所消耗的该反应物量 / 某反应物转化总量] × 100%Y（产率） = 转化率×选择性第二章吸附作用与多相催化1.多相催化的反应过程 (外扩散内扩散阻力消除措施效率因子)外扩散：反应物分子从气流中向催化剂颗粒外表面扩散（孔）内扩散：反应物分子从颗粒外表面向颗粒内表面扩散吸附：反应物分子在催化剂内表面吸附表面反应：吸附的反应物分子在催化剂表面上反应脱附：产物分子自催化剂内表面脱附（孔）内扩散：产物分子从颗粒内表面向颗粒外表面扩散外扩散：产物分子从催化剂颗粒外表面向气流中扩散効率因子η = 观测的反应速度 / 本征反应速率 < 12.吸附作用 (类型强弱大小)物理吸附和化学吸附化学吸附大于物理吸附3.固体吸附剂的表面模型理想表面模型（Langmuir表面模型）——理想吸附固体表面能量分布均匀，吸附分子间无相互作用●真实表面模型——真实吸附原有不均匀表面模型（Surface heterogeneity）固体原有表面能量分布是不均匀的。
工业催化期末复习题图文稿
工业催化期末复习题集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-第二章催化作用与催化剂电子型助催化剂的作用：改变主催化剂的电子结构，促进催化活性及选择性。
金属的催化活性与其表面电子授受能力有关。
具有空余成键轨道的金属，对电子有强的吸引力，吸附能力的强弱是与催化活性紧密相联的在合成氨用的铁催化剂中，由于Fe是过渡元素，有空的d轨道可以接受电子，故在Fe-Al2O3中加入K2O后，后者起电子授体作用，把电子传给Fe，使Fe原子的电子密度增加，提高其活性，K2O是电子型的助催化剂第三章吸附与多相催化1简述多相催化反应的步骤包括五个连续的步骤。
(1)反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散；(2)反应物分子在催化剂表面上吸附；(3)被吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用或与气相分子作用进行化学反应；(4)反应产物自催化剂表面脱附；(5)反应产物离开催化剂表面向催化剂周围的介质扩散。
上述步骤中的第(1)和(5)为反应物、产物的扩散过程。
属于传质过程。
第(2)、(3)、(4)步均属于在表面进行的化学过程，与催化剂的表面结构、性质和反应条件有关，也叫做化学动力学过程2外扩散与内扩散的区别外扩散：反应物分子从流体体相通过吸附在气、固边界层的静止气膜（或液膜）达到颗粒外表面，或者产物分子从颗粒外表面通过静止层进入流体体相的过程，称为外扩散过程。
内扩散：反应物分子从颗粒外表面扩散进入到颗粒孔隙内部，或者产物分子从孔隙内部扩散到颗粒外表面的过程，称为内扩散过程。
为充分发挥催化剂作用，应尽量消除扩散过程的影响外扩散阻力：气固（或液固）边界的静止层。
消除方法：提高空速内扩散阻力：催化剂颗粒孔隙内径和长度.消除方法：减小催化剂颗粒大小，增大催化剂孔隙直径3解离吸附的Langmuir等温式的推导过程4物理吸附与化学吸附的区别物理吸附是表面质点和吸附分子之间的分子力而引起的。
具体地是由永久偶极、诱导偶极、色散力等三种范德华引力。
工业催化 复习资料
第一章:催化剂催化剂: 一类能够改变化学反应的速度，不改变热力学平衡，并不被明显消耗的物质。
正催化剂：能加快反应速度的Cat.负催化剂：能减慢反应速度的Cat.催化作用：是一种化学作用，是靠用量极少而本身不被明显消耗的一种叫催化剂的外加物质来加速或减慢化学反应速度的现象。
催化剂的基本特性：（1）只加速热力学可行的反应；（2）催化剂不影响平衡常数；(3)k 正与k 逆相同倍数增加（4）改变反应历程；（5）降低了反应活化能。
Arrhenius 方程: 催化剂好差的评价（价值）：重要性顺序：选择性＞寿命＞活性(1) 催化剂的活性（activity ）(2) 催化剂的选择性（selectivity ） (3) 催化剂的寿命（lifetime ），可以分为三个部分，成熟期，稳定期和衰老期。
(4) 催化剂的价格（cost ）(5) 催化剂的稳定性（stability ） 补偿效应:在用不同方法制备的催化剂上，研究一个给定的催化反应时，用Arrhenius 方程表示反应速率常数时，不同催化剂的指前因子A 和活化能E 是以彼此补偿的方式变化的，导致不同的催化剂在相同的温度和压力下的反应速率常数（或反应速率）为恒值。
工业催化剂着重考虑的问题：（1）活性(包括选择性)（2）稳定性（3）流体流动性（4）机械性质多组分催化剂的成分：（1）活性组分（active components ）或称主催化剂（maincatalist ）；对催化剂的活性起着主要作用。
它是催化剂设计的第一步，没有它，催化反应几乎不发生。
其类别主要有三：即导体、半导体和绝缘体。
（2）载体 （support 或 carrier ）；① 最重要的功能是分散活性组分、作为活性组分的基底，使活性组分保持大的表面积。
② 降低对毒物的敏感性；③ 载体为Cat.提供一定的孔隙结构；④ 改进催化剂的机械强度，及抵抗条件的应力能力⑤ 有些载体具有双功能性。
（3）助催化剂（promoter ）：本身没有活性或活性很小，但在加入催化剂后（一般小于催化剂总量的10%）能使催化剂具有所期望的活性、选择性或稳定性。
工业催化复习题
工业催化复习题工业催化复习题工业催化是现代化工生产中不可或缺的重要环节，它涉及到催化剂的选择、反应机理的研究以及反应条件的控制等方面。
为了更好地复习工业催化相关知识，本文将从催化剂的种类、催化反应的机理以及工业催化中的应用等方面展开讨论。
一、催化剂的种类催化剂是催化反应中起到促进反应速率的物质，常见的催化剂种类包括金属催化剂、酸碱催化剂和酶催化剂等。
金属催化剂是指以金属元素为主要成分的催化剂，如铂、钯、铑等。
酸碱催化剂是指具有酸性或碱性的物质，如硫酸、氢氧化钠等。
酶催化剂是指生物体内具有催化活性的酶，如淀粉酶、蛋白酶等。
二、催化反应的机理催化反应的机理是指催化剂参与反应的具体过程。
常见的催化反应机理包括表面吸附、活化、反应和解离等步骤。
在表面吸附步骤中，反应物分子被吸附到催化剂表面上形成中间体。
在活化步骤中，催化剂通过与反应物发生相互作用，改变反应物的能量状态，使其更容易发生反应。
在反应步骤中，反应物分子在催化剂表面上发生化学反应，生成产物。
在解离步骤中，产物从催化剂表面解离，释放出来。
三、工业催化的应用工业催化广泛应用于化学工业、石油化工、环境保护等领域。
在化学工业中，工业催化被用于合成有机化合物、聚合物以及合成氨等反应。
例如，合成氨工艺中使用铁催化剂和铑催化剂，通过催化剂的作用，将氮气和氢气反应生成氨气。
在石油化工中，工业催化被用于裂化反应、加氢反应以及催化重整等过程。
例如，裂化反应中使用酸碱催化剂，将重质石油分子裂解成轻质石油产品。
在环境保护领域，工业催化被用于废气处理、废水处理以及催化转化等过程。
例如，废气处理中使用催化剂将有害气体转化为无害物质，达到净化空气的目的。
综上所述，工业催化是一门重要的学科，它涉及到催化剂的种类、催化反应的机理以及工业催化的应用等方面。
通过复习工业催化相关知识，我们可以更好地理解催化反应的原理和应用，为工业生产提供更高效、环保的解决方案。
希望本文的内容能够帮助读者更好地复习工业催化知识，为未来的学习和工作打下坚实的基础。
工业催化考试复习资料
工业催化1.什么是催化剂？催化剂是一种能够改变一个化学反应的反应速度，却不改变化学反应热力学平衡位置，本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质。
2.什么是催化反应？涉及催化剂的反应3.催化作用有哪些基本特征1）催化剂只能加速热力学上可以进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应2）只能加速反应趋于平衡，不能改变平衡的位置，只能加速热力学上可以进行的反应3）对加速反应具有选择性 4）催化剂的寿命4.催化剂为什么不会改变化学平衡的位置？化学平衡是由热力学决定的，∆G0＝—RT1nKP ，其中KP为反应的平衡常数，∆G0是产物与反应物的标准自由焓之差，是状态函数，只决定于过程的始终态，而与过程无关，催化剂的存在不影响∆G0值，它只能加速达到平衡所需的时间，而不能移动平衡点。
5.催化剂为什么能加快反应速度？催化剂能降低反应的活化能6.按使用条件下的物态催化剂可分为几类，各是什么？酸碱催化剂，非纳米分子筛催化剂，金属催化剂，金属氧化物和硫化物催化剂，络合催化剂，7.催化剂的组成包括哪几部分？活性组分，助催化剂，载体8.吸附和催化有什么关系催化的前提是发生吸附，气—固相催化反应中，至少有一种反应物要吸附在催化剂的表面上。
吸附键的强度要适当，吸附的过强或过弱都不利于下一步化学反应的进行。
如果催化剂对反应物吸附过强，往往形成较稳定的表面络合物；吸附过弱，反应物分子活化不够，不利于反应。
9.物理吸附与化学吸附有什么区别。
物理吸附化学吸附吸附力范德华力化学键力吸附层单层或多层单层选择性无有热效应较小，近于液化热较大，近于化学反应热吸附速度较快，不受温度影响，不需活化能; 较慢，温度升高,速度加快，需要活化能a.物理吸附是表面质点和吸附分子之间的分子力而引起的。
具体地是由永久偶极、诱导偶极、色散力等三种范德华引力。
物理吸附就好像蒸汽的液化只是液化发生在固体表面上罢了。
分子在发生物理吸附后分子没有发生显著变化。
b.化学吸附是在催化剂表面质点吸附分子间的化学作用力而引起的，如同化学反应一样，而两者之间发生电子转移并形成离子型，共价型，自由基型，络合型等新的化学键。
工业催化的复习思考题.doc
二章复习思考题1催化剂在人类社会的作用主要表现在哪些方面？更新原料路线，采用更廉价的原料：革新工艺流程，促进工艺过程开发；缓和工艺操作条件，达到节能的目的；开发新产品，提高产品的效率，改善产品质量：消除环境污染或开发从原料到产品的整个化工过程。
2什么是催化剂、催化作用及催化反应的补偿效应催化剂是如何定义的？催化剂是一类能够改变化学反应的速度，不改变热力学平衡，并不被明显消耗的物质。
俳化作用：是一种化学作用，是靠用量极少而本身不被明显消耗的一种叫催化剂的外加物质来加速或减慢化学反应速度的现象。
补偿效应:在用不同方法制备的催化剂上，研究一个给定的催化反应时，用Arrhenius方程表示反应速率常数时，不同催化剂的指前因子A和活化能E是以彼此补偿的方式变化的，导致不同的催化剂在相同的温度和压力下的反应速率常数（或反应速率）为恒值。
3催化作用的四个基本特征是什么？⑴催化剂只能加速热力学上可以进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应；⑵催化剂只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡的位置（平衡常数），且催化剂可同时加速正逆反应；⑶催化剂对反应具有选择性，当反应有一个以上生成多种产物的方向时，催化剂仅加速其中的一种。
⑷侏化剂山正常运转到更换所延续时间（寿命）。
4工业催化剂的组分：活性组分、载体、助催化剂。
（1）活性组分是催化剂的主要成分，它是彳崔化剂设计的第一步，没有它，催化反应几乎不发生。
其类别主要有三：即导体、半导体和绝缘体。
（2）载体是催化活性的分散剂、粘合剂或支撑体，是负载活性组分的骨架。
载体的功能: %1提供有效的表面和适宜的孔结构（维持活性组分高度分散是载体最重要的功能之一）；②增强催化剂的机械强度（是指抗磨损、抗冲击、抗重力、抗压、和适应温度、相变的能力），使催化剂具有一定的形状：③改善催化剂的传导性：④减少活性组分的含量：⑤载体提供附加的活性中心；⑥活性组分与载体之间的溢流现象和强相互作用；（3）助催化剂:催化剂中加入的另一种或者多种物质，本身不具活性或活性很小的物质，但能改变催化剂的部分性质（如催化剂的化学组成、化学结构、离子价态、酸碱性、晶格结构、表面构造、孔结构、分散状态、机械强度等）从而使催化剂的活性、选择性、抗毒性或稳定性得以改善。
工业催化复习题(定单)解析
《工业催化》复习题1、简述合成氨催化技术在催化科学与技术中的重要作用。
P32、简要叙述上世纪催化技术的几个重要贡献。
催化技术在上世纪的另一重大成就，是三大合成(合成塑料、合成纤维、合成橡胶)催化剂的发现。
3、催化作用的定义及特征。
催化剂定义：催化剂是一种物质，它能够加速反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化。
这种作用称为催化作用。
涉及催化剂的反应称为催化反应。
催化作用特征：○1催化剂只能加速热力学上可以进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应；○2催化剂只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡的位置（平衡常数）○3催化剂对反应具有选择性○4催化剂的寿命4、催化剂载体的功能是催化活性组分的分散剂、黏合物和支撑体，是负载活性组分的骨架。
①提供有效的表面和适宜的孔结构②增强催化剂的机械强度③改善催化剂的传导性④减少活性组分的含量⑤载体提供附加的活性中心⑥活性组分与载体之间的溢流现象和强相互作用5、工业催化剂的一般要求是什么?○1活性和选择性○2稳定性和寿命指标○3稳定性和寿命指标6、催化剂助剂的种类及作用。
助催化剂是催化剂中具有提高催化剂活性、选择性、改善催化剂耐热性、抗毒性、机械强度和寿命等性能的组分。
助催化剂本身并无催化活性，但只要在催化剂中添加少量的助催化剂，即可显著改进催化剂的性能。
①结构助催化剂②电子助催化剂③晶格缺陷助催化剂④选择性助催化剂⑤扩散助催化剂7、用乙烯氧化制环氧乙烷的银催化剂为例，说明吸附与催化过程。
8、简述多相催化反应过程①反应物分子从流体主体通过滞流层向催化剂外表面扩散(外扩散)； ②反应物分子从催化剂外表面向孔内扩散(内扩散)； ③反应物分子在催化剂内表面上吸附；④吸附态的反应物分子在催化剂表面上相互作用或与气相分子作用的化学反应； ⑤反应产物从催化剂内表面脱附；⑥脱附的反应产物自内孔向催化剂外表面扩散(内扩散)， ⑦产物分子从催化剂外表面经滞流层向流体主体扩散(外扩散)上述步骤中， ① ②⑥和⑦为传质过程． ③ ④和⑤为表面化学过程，或称化学动力学过程．表面化学过程与催化剂表面结构有关。
工业催化复习---精品模板
12级化学工程与工艺专业工业催化课程复习重要知识点:1.助催化剂是催化剂的辅助成分，按作用机理可分为结构型、电子型两类。
2.工业催化剂的活性变化一般可分为三个阶段，即成熟期、稳定期、衰老期。
3。
外扩散速率的大小及其施加的影响，与液体的流速、催化剂颗粒粒径以及传递介质的密度、黏度有关。
4.研究金属化学键的理论方法有三种，能带理论、价键理论、配位场理论。
5.金属氧化物主要催化烃类的选择性氧化.其特点是：反应系放热的，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、空气过剩型两种。
6. 金属硫化物与金属氧化物有许多相似之处，它们大多数都是半导体类型的,具有氧化还原功能和酸碱功能。
作为催化剂可以是单组分形式或复合硫化物形式。
这类催化剂主要用于加氢精制过程。
7。
负载型可溶性络合物催化剂,系利用可溶性高分子为载体，可催化1—戊烯加氢反应。
在应用时可利用其与生成物分子量之差,采用沉淀法、蒸气压法、薄膜过滤法等进行分离。
8。
络合催化剂固载化技术的三种主要方式为：包藏在载体内部、分散在载体（基质）的表面、锚定在载体(基质）的表面。
9.生物催化剂是指生物反应过程中起催化作用的游离或固定化细胞和游离或固定化酶的总称.10.离子交换法制得的催化剂分散度好、活性高，尤其适用于制备低含量、高利用率的贵金属催化剂。
11.结构型助催化剂的作用主要是提高活性组分的分散性和热稳定性。
12。
评价催化剂不能单用时空产率作为活性指标，要同时测定催化剂的总表面积、活性表面积、孔径与孔径分布等。
13。
外扩散速率的大小及其施加的影响，实际上仅根据气流线速和粒径就可以作出判断。
14。
几乎所有的金属催化剂都是过渡金属，这与金属的结构、表面化学键有关。
15.金属复合膜催化剂的制备方法主要有物理气相沉积、化学气相沉积、电镀和化学镀等。
16。
常用的硫化剂为硫化氢和二硫化碳。
17。
双核络合物是指两个金属原子直接由金属—金属键连接或通过桥原子相连接的表面化合物。
工业催化复习重点修订版2
化学吸附后磁化率相应减小，直接证明d空穴参与化学吸附和催化反应。
d空穴↑，吸附作用↑。太强吸附不利于催化，中等吸附有利于催化。
当催化剂d空穴数与反应物分子需要的电子转移数相近时，产生的化学吸附是中等的。
过渡金属的d空穴适中，宜于发生催化作用。
7过渡金属价键理论的基本内容是什么？d百分概念？
成键轨道d3sp3
d百分率=3/（3+1+3）=0.43
金属键的d%↑，d带中的空穴↓。催化吸附要求强度适中，即d%适中。
8晶格，晶格常数，晶面符号。
晶体：原子、离子或分子按点阵结构排列而成的物质；
金属形成晶格时，原子按一定的规律紧密排列，金属原子核对外层价电子束缚较弱，其电子在整个晶体内自由运动——离域共价键（金属键）“金属原子核就淹没在电子的海洋中”。
金属能带理论---分子轨道理论
N个原子形成分子，其分子轨道是：N/2成键轨道，N/2反键轨道。
对金属而言，N个金属原子形成的分子就是整块金属，故金属分子（即整块金属）其原子数N非常大成键轨道间能级差非常小，以至构成能带→满带；
加助催化剂的目的：
助活性组份或助载体
载体提高活性组份分散度，对活性分支多作用，满足工业反应器操作要求，满足传热传质要求。
7扩散控制、动力学控制？提高宏观反应速率措施？
g-s或l-s催化反应是由一连串的物理与化学过程组成（7步）
总速度（或宏观速率）取决于阻力最大的步骤（最慢的步骤）----速率控制步骤。
区别：非定位吸附质点在固体表面自由运动；定位吸附质点获得能量后在固体表面跃迁
5吸附研究的意义是什么？
物理吸附：用于催化剂宏观结构性质的测试。
化学吸附：研究催化过程机理，探究催化活性和催化选择性的根源。
《工业催化基础》复习总结整理
酸碱的性质:
包括三个方面，第一方面是它归属的种类，是属于B酸还是 L酸，属 于B碱还是L碱；第二方面是酸碱的强度；第三方面是酸碱的浓度。
（一）固体酸的类型
固体酸的类型有B酸和L酸两种，对固体酸类型最有效的区分方法是红 外光谱法，它是通过研究NH3或吡啶在固体酸表面上吸附的红外光谱 来区分B酸和L酸的。固体酸吸附吡啶的红外吸收谱带见表所示，通过 这些谱带很容易的确定固体酸表面的B酸和L酸。（ 固体酸表面上吡 啶的红外吸收谱带，单位：cm-1）
氢键合的吡啶
配位键合的吡啶
吡啶正离子
1400~1447（VS）VS：极强 1485~1490（W） W：弱 1580~1600 (S) S：强
1447~1450（VS）
1485~1500 (VS)
（L酸中心）
1488~1503（V） V：可变到1580（V） 1540(S) 可变到1620（S）
（B酸与吡啶的结合）
SiO2-Al2O3，X型分子筛，SiO2-MgO NH3
差热分析法
酸量和酸强度 酸强度
SiO2-Al2O3 SiO2-Al2O3
NH3 哌啶
差 热 分 析 - 热 重 酸量和酸强度 分析法
SiO2-Al2O3
正丁胺、吡啶、丙酮、 甲乙酮
容量分析法
酸量
Al2O3
吡啶、NH3
容量质量分析法 酸量和酸强度 SiO2-Al2O3
第二节 酸碱的性质
常见指示剂的pKa见表所示，测定酸强度所用的碱指示剂
指示剂 中性红 甲基红 苯偶氮萘胺 二甲基黄 2-氨基-5-偶氮甲苯 苯偶氮二苯胺 结晶紫
碱型色
酸型色
pKa
黄
红
工业催化复习要点.doc
10.（记住这几个衅化率）=喂1111"〃。
％ s （选择1. 催化剂定义：催化剂是一种物质，它能够加速反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs 自由嬉变化。
2. 催化剂特征：a.催化剂只能加速热力学上可以进行的反应，而不能加速热力学上无法进行 的反应。
b.催化剂只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡的位置（平衡常数）。
c.催化剂对 反应具有选择性。
d.催化剂具有一定寿命。
3. 催化剂组成：活性组分、载体、助催化剂。
4. 固体催化剂衡量标准：a.给定温度下完成原料的转化率（活性越高，原料转化率的百分数越 大）。
b.完成给定的转化率所需的温度（温度越低活性越高）。
c.完成给定的转化率所需的空速 （空速越高活性越高）。
d.给定条件下目的产物的时空收率。
5. 载体种类：可以是天然的也可以是人工合成的，可分为低比表面积与高比表面积。
6. 催化指标：活性、选择性、稳定性。
7. 工业催化剂稳定性：热稳定性、化学稳定性、机械稳定性。
8. 助催化剂种类：结构型、电子型。
9. （记住这句话）均相催化常用于液相反应。
转化成目的产物的指定反应物的量X100% 已转化的指定反应物的量v _转化成目的产物的指定反应物的量X100 % 丫（产率）一 指定反应物进料的址1. 多相催化反应步骤：（1）反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散；（2）反应物分子在 催化剂表面上吸附；（3）吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用或与气相分子作用进行 化学反应；（4）反应产物自催化剂内表面脱附；（5）反应产物离开催化剂表面向催化剂周围的 介质扩散。
2. 扩散过程：内扩散、外扩散。
4. 吸附平衡定义：当吸附与脱附速度相等时，固体表面上吸附的气体量维持不变，这种状态 即为吸附平衡。
5. 吸附等温线定义：对于给定的物系，在温度恒定和达到平衡的条件下，吸附质与压力的关 系称为吸附等温式或称吸附平衡式，绘制的曲线称为吸附等温线。
6. 吸附等温方程：, 一K 8= KpLangmuir简单吸附式：】°】K^>0= J_ "C —1 pBet等温方程：火例一力)E财伽7.解离吸附特点：解离吸附分子在表而上的覆盖度与分压的平方根成正比。
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第一章1、提高反应速度的手段：加热的方法、光化学方法、电化学方法、催化方法（既能提高反应速度，又能控制反应方向）2、什么是催化剂：催化剂是一种物质，它能够加速反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化。
3、转换频率(TOF)是指每个催化活性中心上单位时间内有多少分子被转化。
4、催化剂的四个基本特征●催化剂只能加速热力学上可以进行的反应（G <0），而不能加速热力学上无法进行的反应（G >0）。
（G是产物与反应物的自由焓之差）●催化剂只能加速反应趋于平衡，不能改变平衡的位置（平衡常数）。
化学平衡是由热力学决定的G0＝-RT1nKP 。
（可以同时加速正逆反应，比如加氢反应也是脱氢反应）例题：乙苯脱氢制苯乙烯，在600℃常压、乙苯与水蒸汽摩尔比为1：9反应条件下，按平衡常数计算，达到平衡后苯乙烯的最大产率为72.3％，这是平衡产率，是热力学所预示的反应限度。
为了尽可能实现此产率，可选择良好催化剂以使反应加速。
但在上述反应条件下，要试图用催化剂使苯乙烯产率超过72.3％是不可能的。
●催化剂对反应具有选择性例题;寿命5、催化剂的性能指标：选择性、稳定性、活性6、催化剂的组成：活性组分、助催化剂、载体7、助催化剂分类：A 结构型助催化剂主要是提高活性组分的分散性和热稳定性B 电子型助催化剂作用是调变催化剂主要活性组分的电子结构、表面性质或晶形结构，从而提高催化剂的活性和选择性。
8、载体的功能：提供有效表面，维持活性组分的高分散性；增强催化剂的机械强度；改善催化剂的热传导性能；减少催化剂活性组分的含量；提供附加的活性中心。
9、溢流现象：一定条件下，在一种固体表面吸附并活化，形成的活性物种（离子或自由基等），不经脱附，向同样条件下不能直接形成该活性物种的另一种固相表面上的迁移。
（对催化的四种效应：窗孔、清洗、调控、遥控作用）10、SMSI（Strong-Metal-Support-Interaction）：排除了烧结，包藏和还原不完全等因素后，金属对氢和一氧化碳化学吸附能力大大下降的状态SMSI——产生强相互作用原因：金属负载于可还原的金属氧化物载体上，在高温下还原时，被还原的载体将部分电子传递给金属，降低了金属的d空穴，从而降低了化学吸附能力，改变了催化反应能力。
例题：TiO2上时，还原温度对金属的H2和CO化学吸附能力及催化反应能力的规律研究表明：低温(200℃)氢还原的催化剂，吸附H2及CO的能力较高温(500℃)还原的催化剂高。
即在高温下还原，降低了金属的化学吸附和改变了催化反应能力。
10、活性的几种表示方法：A转化率、B反应速率（催化剂的重量和表面积——rs= (1/s)·(dNA/dt) =(1/s)·(dNB/dt)[mol·h-1·m-2] rw= (1/w)·(dNA/dt) =(1/w)·(dNB/dt)[mol·h-1·g-1]）、C比活性（定义：对于固体催化剂，与催化剂单位表面积相对应的活性称为比活性（α）α=k/S k--催化反应速度常数；S---活性比表面积。
催化剂的比活性只取决于催化剂的化学组成与结构，而与其表面大小无关。
催化研究中常采用比活性来评选催化剂）D转换频率E时空产率11、稳定性：稳定性—是指催化剂的活性和选择性随时间变化的情况。
即：化学稳定性、热稳定性和机械稳定性；催化剂失活大概原因有4个：（1）中毒；（2）积炭；（3）原子迁移而导致活性表面减少；（4）失去活性物种。
12、催化剂选择性：选择性—是指所消耗的原料中转化成目的产物的分率。
工业催化剂，注重选择性的要求，有时要超过对活性的要求。
S(选择性)=（转化成目的产物的指定反应物的量/已转化的指定反应物的量）×100%13、规定转化率所需的温度表示活性：压力、原料气浓度、空速和停留时间等条件都必须相同15、催化剂加速反应速率例题：对于N2+3H2=2NH3反应，无催化剂存在时，在500oC、常压条件下，反应活化能高，~334 kJ/mol 。
此条件下，反应速度极慢，察觉不到氨的生成第二章1、多相催化反应包括五个连续的步骤。
(1)反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散；(2)反应物分子在催化剂表面上吸附；(3)吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用或与气相分子作用进行化学反应；(4)反应产物自催化剂内表面脱附；(5)反应产物离开催化剂表面向催化剂周围的介质扩散。
上述步骤中的第(1)和(5)为反应物、产物的扩散过程。
(2)、(3) 、(4)三步属于表面进行的化学过程。
2、外扩：从流体层经过滞流层向催化剂表面的扩散，或其反向的扩散。
外散速率的大小及影响因素：与流体流速、催化剂颗粒、介质的密度、黏度等有关，为了避免外扩散的影响，应当使气流处于湍流条件，因为层流会影响外扩散速率。
改变粒度的实验常用于实验室排除内扩散的判据。
消除内扩散控制的方法：减小催化剂的粒径，或者增大催化剂的孔径。
内扩散：从颗粒外表面向内孔道的扩散，或其反向的扩散。
3、“扩散控制”——如果反应物向活性表面扩散速度比较小，致使测定的反应速度低于快速扩散时所能达到的速度。
外扩散控制的判断及消除：做两个试验，让两个反应器中催化剂体积装量(V)不同，其中一个反应器中催化剂体积装量是另一个反应器中催化剂体积装量的两倍，其它条件相同，用不同气流速度(F)进行反应，测定随气流速度变化的转化率。
当以转化率对(V/F)作图为了避免外扩散的影响，应当使气流处于湍流条件，因为层流会影响外扩散速率。
内扩散控制的判断及消除：反应在内扩散区进行时，可观察到现象：在催化剂量不变的情况下，改变催化剂的粒度，随粒度变小，表观反应速率明显增加，转化率明显增加。
改变粒度的实验常用于实验室排除内扩散的判据。
消除内扩散控制的方法：减小催化剂的粒径，或者增大催化剂的孔径。
3、催化剂的效率因子将测定的反应速率与无扩散控制的本征的反应速率之比定义为“效率因子（&i)。
影响——i的因素就是影响反应速率和选择性的因素。
催化剂颗粒越大，内扩散限制越大。
本征反应速率较大时，i就会变小。
4、等温吸附线：对于给定的体系，在温度恒定和达到平衡的条件下，吸附量与压力的关系称为吸附等温式或称吸附平衡式，绘制的曲线称为吸附等温线。
在给定的温度（T）下，吸附量（V）随压力（p）变化；当达到吸附饱和时，V=Vm，它与p无关。
此Vm值对应于单分子饱和吸附层的形成。
5、表面反应与化学吸附的关系：化学吸附的表面物种，在二维的吸附层中，只要温度足够高，就成为化学活性物种，在固体表面迁移。
当化学吸附的活性物种在表面接触时，当表面的几何构型和能量适宜时，就会进行表面化学反应。
表面反应的进行，要求表面活化物种的化学吸附强度不宜过强,也不能过弱，要适当。
吸附太强，形成较稳定表面络合物，不利于表面活化物种的表面迁移、接触；吸附太弱，则会在进行反应之前脱附流失。
6、Langmuir等温方程的几点假设A、表面是均一的，各吸附中心的能量同构；B、不考虑吸附粒子间的相互作用；C、吸附粒子与空的吸附中心碰撞才有可能被吸附，一个吸附粒子只占据一个吸附中心，吸附是单分子层的。
Langmuir吸附等温线：解离吸附分子在表面上的覆盖分率与分压的平方根成正比，这一结论可用于判断所进行的吸附是否发生了解离吸附。
7、BET ：(a) 吸附是多层的 (b) 表面是均匀，吸附分子之间没有相互作用 (c)第一层以上的吸附热相同并与吸附气体的凝聚热相等8、相对压力（ P/Po ）一般控制在0.05~0.35之间。
相对压力太低，建立不起多分子层物理吸附；相对压力过高，容易发生毛细凝聚，使结果偏高。
9、金属表面上分子的吸附态：吸附键的类型：共价键、配位键或者离子键。
第三章1、凡是能给出质子的物质称之为B (BrÖnsted)酸NH 3 十H 3O ＋（ B 酸）＝NH 4＋十H 2O凡是能接受电子对的物质称之为 L(Lewis)酸BF 3 （ L 酸）十 ：NH 3 — F 3B ：NH 3表面酸性测定方法：吡啶吸附红外光谱法，碱性探针分子在固体表面上吸附，碱性分子在B 酸中心吸附形成离子键2/1212/12/11p a p a /+=θ在L酸中心吸附形成配位键吡啶红外光谱可以灵敏、可靠的区分由于吸附形成的离子键和配位键。
（吡啶吸附在固体酸表面的B酸中心上形成吡啶离子，其红外特征吸收峰在1540 cm-1 附近处。
吡啶吸附在固体酸表面的L酸中心上形成配位键，其红外特征吸收峰在1440~1465 cm -1处区间。
）通常用酸强度函数Ho表示固体酸强度，Ho越小酸强度越强，Ho 越大酸越弱。
固体碱的强度：表面给出电子对于吸附酸的能力；或使表面吸附的酸转变为共轭碱的能力。
2、半导体氧化物主要是过渡金属氧化物或稀土氧化物，特点是阳离子有可调变的氧化数。
吸附发生时，伴随电子在半导体氧化物表面与吸附质之间的传递半导体氧化物：电子导电的n型半导体和空穴导电的p型半导体n型半导体：ZnO, Fe2O3,TiO2, V2O5 ，CrO3 ，CuO等在空气中加热易失去氧的氧化物p型半导体：NiO, CoO,Cu2O, Cr2O3,PbO等在空气中加热易获得氧的氧化物3、例题：TiO2-SiO2二元复合氧化物酸性的判断TiO2-SiO2二元复合氧化物，TiO2是主要成分，SiO2是次要成分。
Ti的价态和配位数分别是+4和6；Si的价态和配位数分别是+4和4。
TiO2上氧的配位电荷数为-4/6=（-2/3）（6个氧原子与1个Ti+4配位); SiO2上氧的配位电荷数也是（-2/3），1个Si 与4个O相配位，每个Si-O键上电荷净值为（4/4）-（2/3）=+1/3整个SiO2上的电荷净值为：4*（+1/3）=+4/3 （正电荷过剩）TiO2-SiO2混合物表面呈L酸性第四章1、分子筛多为结晶硅铝酸盐，其晶胞化学组成式可表示为：M 2/n O*Al2O3*xSiO2*yH2O式中，M-金属阳离子，如Na+、K+、Ca2+等，合成时通常为Na+。
分子筛结构中Si和Al的价数不同，造成电荷不平衡必须由金属阳离子来平衡。
n为金属阳离子的价数，若n=1，M的原子数=Al原子数；n=2时，M原子数为Al原子数的一半。
x为SiO2的分子数，也可称SiO2/Al2O3的摩尔比，俗称硅铝比；硅铝比是分子筛的一个重要指标，硅铝比不同，分子筛的性质也不同。
y为结构中结晶H2O分子数目2、构成分子筛骨架结构的最基本单元是TO4四面体，TO4四面体通过共享氧原子，按不同方式连接组成多元氧环，硅铝酸盐分子筛中，骨架结构的基本单元是硅氧四面体和铝氧四面体；在磷酸铝分子筛中基本单元是磷氧四面体和铝氧四面体3、丝光沸石具有层状结构，没有笼；X和Y型分子筛的结构单元与A型分子筛相同，也是8个笼，只是排列方式不同第五章1、择形催化——分子筛结构中有均匀的内孔，当反应物和产物的分子大小与晶内孔径相接近时，催化反应的选择性取决于分子与孔径的相应大小2、择形催化有四种不同形式（1）反应物的择形催化（2）产物的择形催化(3)过渡状态限制的择形催化(4)分子交通控制的择形催化3、为什么金属催化剂都是过渡金属有d带空穴，就能与被吸附的气体分子形成化学吸附键，生成表面中间物种，具有催化性能。