催化剂应用

催化剂的原理及其应用

前言：催化剂在20世纪初期崭露头角，历经百年，催化剂应用于各个方面，例如，在化工生产、科学家实验和生命活动中，催化剂都大显身手。

正文:

催化剂的原理

化学反应是化学键断裂或形成的过程,过程的实现一般需要一定的活化能,活化能越大反应越难进行.此时可以引进催化剂来促进反应的

发生.

根据国际纯粹和应用化学协会(IUPAC)于1981年提出的定义,催化剂是一种物质,它能够改变化学反应的速度,而不是改变该反应

的标准自由焓变，此过程为催化作用。涉及到催化剂的反应称之为催化反应。催化剂是加速化学反应趋向平衡的速率，在反应的最终产物中不出现。例如：合成氨工业中，和都非常稳定，想要使其化学键断裂形成新的化学键需要很高的活化能，因此反应速度慢，但可以加入铁触媒，加快反应到达平衡的速度，但铁触媒并不出现于产物之中。

与此同时，催化剂不能改变平衡点。例如：按化学平衡计算，反应到达平衡后，苯乙烯的最高产率为72.8％。实践证明，企图使用催化剂从而提高产率总是徒劳的。

总结：催化剂又称触媒，是参与化学反应而不会在反应过程中发生质量变化或化学性质的变化，作用是改变化学反应的速率的物

质。同时不改变化学平衡的平衡点。

催化剂的应用

催化剂的性质决定了它将为人们的工业生产贡献巨大的力量。的确，催化剂在化工，环保，石油等领域都大显身手，为人们你能提高了生产效率，节约了资源,但同时某些传统工业也污染了环境。而21世纪，人们把更多的眼光投向了发展绿色，新型催化剂上了。

第一例

我国作为稀土资源大国，正从对稀土原材料的开发向稀土推广应用转变。

使用汽车尾气进化催化剂是控制汽车尾气排放，减少污染的最有效手段。按照国家总体规划，到2010我国汽车尾气排放应与国际接轨，这就为开发稀土汽车尾气进化催化剂材料提供了很大得空间。传统的汽车尾气进化催化剂是Cu，Ni等，但它们活性差，起然温度低，易中毒。但若使用贵金属，例如Au等则价格昂贵。

含有稀土的汽车尾气进化催化剂价格低廉，热稳定性高，活性高，增强使用寿命，是理想的选择。其主要成分为氧化氟，氧化镧，氧化镨等。

第二例

各种新型化工材料在化工业中得到了广泛的应用，例如分子筛催化剂，因为其微孔结构十分均匀，并且能够让适当的分子进入内部，这种特性使得气体和液体分子分离，离子交换，及催化反应在化工生产中得到广泛运用。

第三例

随着人们对环保的日益重视以及环氧化产品应用的不断增加，寻找符合时代要求的工艺简单，污染少，绿色环保的催化剂势在必行。例如杂多酸便是其中之一。

杂多酸是由不同的含氧酸缩合而制得的缩合含氧酸的总称。

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，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。因此，在化工反应中有广泛的应用。

展望：在化工催化剂领域之中，相信新型绿色环保的催化剂将为人们贡献更大的力量！

参考文献

《工业催化剂手册》黄仲涛主编

《新型催化剂在精细化工过程中的运用》（化学工程与装备 2010年第一期）

《稀土催化剂的应用“无孔不入“》（崔梅生）

《绿色催化剂的应用及进展》（河北化工，第31卷第7期）

杂多酸，催化剂（维基百科）