工業(yè)催化總結(jié)(共12頁)

1、工業(yè)(gngy)催化總結(jié)第二章 催化作用與催化劑1.提高反應(yīng)速度(fn yng s d)的手段：加熱(ji r)的方法 光化學(xué)方法 電化學(xué)方法 催化方法2.什么是催化劑，催化作用：催化劑是一類能夠改變化學(xué)反應(yīng)的速度，不改變熱力學(xué)平衡，并不被明顯消耗的物質(zhì)。催化作用：是一種化學(xué)作用，是靠用量極少而本身不被明顯消耗的一種叫催化劑的外加物質(zhì)來加速或減慢化學(xué)反應(yīng)速度的現(xiàn)象。3. 催化作用的四個基本特征是什么？催化劑只能加速熱力學(xué)上可以進(jìn)行的反應(yīng)，而不能加速熱力學(xué)上無法進(jìn)行的反應(yīng)（在開發(fā)一種新的化學(xué)反應(yīng)的催化劑時，首先要對該反應(yīng)體系進(jìn)行熱力學(xué)分析，看在給定的條件下是否屬于熱力學(xué)上可行的反應(yīng)）。催化劑只能

2、加速反應(yīng)趨于平衡，而不能改變平衡的位置(平衡常數(shù))，且催化劑可同時加速正逆反應(yīng)（化學(xué)平衡是由熱力學(xué)決定的 G0RT1nKP ，其中KP為反應(yīng)的平衡常數(shù)，G0是產(chǎn)物與反應(yīng)物的標(biāo)準(zhǔn)自由焓之差，是狀態(tài)函數(shù)，只決定于過程的始終態(tài)，而與過程無關(guān)，催化劑的存在不影響G0值，它只能加速達(dá)到平衡所需的時間，而不能移動平衡點）。；催化劑對反應(yīng)具有選擇性，當(dāng)反應(yīng)有一個以上生成多種產(chǎn)物的方向時，催化劑僅加速其中的一種。催化劑由正常運(yùn)轉(zhuǎn)到更換所延續(xù)時間（壽命）。4.催化劑幾個重要的性能指標(biāo)選擇性 穩(wěn)定性 活性5.活性的幾種表示方法轉(zhuǎn)化率時空產(chǎn)率（指在一定條件（溫度、壓力、進(jìn)料組成、空速）下，單位時間內(nèi)，使用單位體積V

3、或單位質(zhì)量的催化劑所能得到目的產(chǎn)物的量（摩爾數(shù)NB、或質(zhì)量）來表示，如下式：Y= NB（V t）轉(zhuǎn)換頻率 單位時間內(nèi)每個活性中心轉(zhuǎn)化的分子數(shù)。反應(yīng)速率 比活性6.工業(yè)催化劑的要求及組成1. 活性2. 選擇性3.穩(wěn)定性與使用壽命4.外形5.抗壓碎強(qiáng)度6.導(dǎo)熱性與比熱7.再生性能8.可重復(fù)性 組成：主催化劑-活性組分 助催化劑 載體（分散作用，增大表面積，分散活性組分；穩(wěn)定化作用，防止活性組分熔化或者再結(jié)晶；支撐作用，使催化劑具備一定機(jī)械強(qiáng)度，不易破損；傳熱和稀釋作用，能及時移走熱量，提高熱穩(wěn)定性；助催化作用，某些載體能對活性組分發(fā)生誘導(dǎo)作用，協(xié)助活性組分發(fā)生催化作用）。7.催化劑分類金屬催化劑（

4、Ni,Fe, Cu, Pt, Pd等過渡金屬或貴金屬.)金屬氧化物催化劑和金屬硫化物催化劑(多為半導(dǎo)體) TiO2、 La2O3、CeO2、MoO3、 MoS等酸堿催化劑（ SiO2-A12O3、WO3/ZrO2、各類分子篩等 ）金屬配合物催化劑（MLn)雙功能(gngnng)催化劑（Pt/SiO2-A12O3； Pt（Pd)/分子篩；MgO-SiO2 ）第三章 吸附(xf)作用與多相催化1.基本(jbn)定義吸附：在一定條件下，一種物質(zhì)的分子，原子或離子，能自動的附著在某固體表面的現(xiàn)象，或者說，在任意兩相界面層中，某物質(zhì)的濃度能自發(fā)的發(fā)生變化的現(xiàn)象。吸附劑：具有吸附能力的物質(zhì)。吸附質(zhì)：被吸附

5、的物質(zhì)。吸附過程：當(dāng)固體表面上氣體的濃度，由于吸附作用而由小變大時，這一過程為吸附過程，反之為脫附過程。吸附平衡：當(dāng)吸附過程進(jìn)行的速率與脫附過程進(jìn)行的速率相等時，固體表面氣體濃度恒定的狀態(tài)。等溫（等壓）吸附：在恒溫（恒壓）下進(jìn)行的吸附，吸附量與平衡壓力（溫度）關(guān)系的曲線稱為吸附等壓（等溫）線。吸附中心：通常吸附發(fā)生在吸附劑表面的某些部位，稱為吸附中心。吸附態(tài)：吸附質(zhì)在固體表面上吸附后存在的狀態(tài)稱為吸附態(tài)。表面吸附絡(luò)合物：吸附中心與吸附態(tài)共同構(gòu)成表面吸附絡(luò)合物。2.吸附產(chǎn)生的原因固體表面受到指向內(nèi)部的拉力，從而使吉布斯自由能升高，固體又不能像液體通過收縮降低自由能，固體可利用表面的剩余力從周圍介

6、質(zhì)中捕獲物質(zhì)粒子，使得這種不平衡力得到補(bǔ)償，從而降低自由能?；瘜W(xué)吸附產(chǎn)生的原因吸附質(zhì)分子與固體表面原子(或分子)發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移、交換或共有，形成吸附 HYPERLINK /search?word=%E5%8C%96%E5%AD%A6%E9%94%AE&fr=qb_search_exp&ie=utf8 t _blank 化學(xué)鍵的吸附。由于固體表面存在不均勻力場，表面上的原子往往還有剩余的成鍵能力，當(dāng)氣體分子碰撞到固體表面上時便與表面原子間發(fā)生電子的交換、轉(zhuǎn)移或共有，形成吸附 HYPERLINK /search?word=%E5%8C%96%E5%AD%A6%E9%94%AE&fr=qb_sear

7、ch_exp&ie=utf8 t _blank 化學(xué)鍵的吸附作用。產(chǎn)生真實吸附的原因1、表面不均勻表面各處的組成、結(jié)構(gòu)和周圍的環(huán)境不同，并存在棱、邊、角及各類缺陷等，引起各吸附中心的能量不同，對吸附分子的作用力不同。2、吸附分子的相互作用吸附在表面上的物種對未吸附分子有排斥作用3.化學(xué)吸附(xf)與物理吸附比較 4.多相催化反應(yīng)(fnyng)步驟反應(yīng)(fnyng)物分子從氣流中向催化劑表面和孔內(nèi)擴(kuò)散。反應(yīng)物分子在催化劑內(nèi)表面上吸附。吸附的反應(yīng)物分子在催化劑表面上相互作用或與氣相分子作用進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物自催化劑內(nèi)表面脫附。反應(yīng)產(chǎn)物在孔內(nèi)擴(kuò)散到反應(yīng)氣流中去擴(kuò)散為物理過程；為化學(xué)過程5. 為何

8、(wih)說Langmuir吸附為理想吸附？其基本(jbn)假設(shè)是什么？BET吸附(xf)L模型假設(shè)：吸附表面均勻，各吸附中心能量相同；吸附分子間無相互作用；單分子層吸附，吸附分子與吸附中心碰撞進(jìn)行吸附，一個分子只占據(jù)一個吸附中心；在一定條件下，吸附與脫附可建立動態(tài)平衡。B模型：多層吸附，吸附平衡 P476.催化與吸附的關(guān)系催化循環(huán)包括擴(kuò)散、化學(xué)吸附、表面反應(yīng)、脫附和反向擴(kuò)散。化學(xué)吸附是多相催化過程中一個重要的環(huán)節(jié)。分子在催化劑表面上的吸附，決定著反應(yīng)物分子被活化的程度以及催化過程的性質(zhì)，例如活性和選擇性。因此研究反應(yīng)物分子或探針分子在催化劑表面上的吸附，對于闡明反應(yīng)物分子與催化劑表面相互作用

9、的性質(zhì)、催化作用的原理以及催化反應(yīng)的機(jī)理具有十分重要的意義。7.金屬對氣體分子的化學(xué)吸附強(qiáng)度的順序為：O2C2H2C2H4COH2CO2N2吸附能力強(qiáng)的金屬是過渡金屬，它們的價層有一個以上的未配對的d電子或/和d空軌道;吸附能力較弱的金屬是非過渡金屬，屬于價層為S電子或p電子的金屬。第四章 各類催化劑及其催化作用1.酸堿催化劑固體酸：一般認(rèn)為是能夠化學(xué)吸附堿的固體，也可以理解為能夠使堿性指示劑在其上面改變顏色的固體。 固體酸又分為布朗斯特(Brnsted)酸和路易斯(Lewis)酸。前者簡稱為B酸，后者簡稱為L酸。B酸B堿的定義為：能夠給出質(zhì)子的都是酸，能夠接受質(zhì)子的都是堿，所以B酸B堿又叫質(zhì)

10、子酸堿。L酸L堿的定義為：能夠接受電子對的都是酸，能夠給出電子對的都是堿，所以L酸L堿又叫非質(zhì)子酸堿。 固體堿：能夠接收質(zhì)子或給出電子對的固體。固體表面酸堿性質(zhì)包括:1. 酸、堿中心的類型 2. 酸、堿強(qiáng)度3. 酸、堿量。酸位的類型(lixng)及其鑒定用NH3和吡啶在固體酸表面上吸附的紅外光譜(gungp)來區(qū)分B酸中心(zhngxn)和L酸中心。 在紅外光譜1550cm-1處有一特征峰，B型酸。 這時在1450cm-1處有一特征峰也可以利用紫外-可見光譜來測酸型。固體酸堿的強(qiáng)度和酸堿量函數(shù)H0表示為： 式中Ba和BH+a分別為未解離的堿（堿指示劑）和共軛酸的濃度。pKa是共軛酸BH+解離平

11、衡常數(shù)的負(fù)對數(shù)，類似pH。H0越小酸度越強(qiáng)。酸量：固體表面上的酸的濃度，通常表示為單位重量或單位表面積上酸的毫摩爾數(shù)。固體堿的強(qiáng)度：定義為表面吸附的酸轉(zhuǎn)變?yōu)楣曹棄A的能力，也定義為表面給出電子對于吸附酸的能力。堿量的表示，用單位重量或者單位表面積堿的毫摩爾數(shù)。固體酸堿的強(qiáng)度和酸堿量測試方法：(1)正丁胺指示劑滴定法測試總酸度和酸強(qiáng)度(2)氣態(tài)堿吸附脫附法程序升溫脫附法（TPD）酸堿性產(chǎn)生的原因：局部電荷不平衡。酸強(qiáng)度與活性和選擇性的關(guān)系固體酸催化劑表面，不同酸強(qiáng)度的部位有一定分布。不同酸強(qiáng)度的部位可能有不同的催化活性。一般涉及C-C鍵斷裂的反應(yīng)如催化裂化、骨架異構(gòu)化、烷基轉(zhuǎn)移和歧化等反應(yīng)，要求強(qiáng)

12、酸中心；涉及C-H鍵斷裂的反應(yīng)如氫轉(zhuǎn)移、水合、環(huán)化、烷基化等反應(yīng)，要求弱酸中心；通常，順反異構(gòu)雙鍵異構(gòu)聚合烷基化裂化歧化同一反應(yīng)，不同的酸強(qiáng)度對其活性的影響不一樣，酸強(qiáng)度大的反應(yīng)活性也高。固體酸強(qiáng)度H0 -11.9者謂之固體超強(qiáng)酸或超酸固體(gt)超強(qiáng)堿是指它的堿強(qiáng)度(qingd)用堿強(qiáng)度函數(shù)H表示(biosh)高于+26者2.非納米分子篩催化劑及其催化作硅鋁型分子篩的晶胞化學(xué)組成式的表達(dá)形式是什么？Mx/n(AlO2)x(SiO2)y ZH2O常用的分子篩主要有：方鈉型沸石，如A型分子篩；八面型沸石，如X型，Y型分子篩；絲光型沸石（M型）；高硅型沸石，如ZSM-5等。分子篩的結(jié)構(gòu)構(gòu)型分子篩的

13、結(jié)構(gòu)構(gòu)型三種層次： 基本結(jié)構(gòu)單元是硅氧四面體(SiO4)和鋁氧四面體(AlO4)。 硅氧四面體和鋁氧四面體可通過氧原子(氧橋)聯(lián)結(jié)起來形成環(huán)。由四個四面體形成一個環(huán)就叫四元氧環(huán)。以此類推有五元氧環(huán)、六元氧環(huán)，八元氧環(huán)，十元氧環(huán)和十二元氧環(huán)等。窗口氧環(huán)的孔口對通過的分子起篩分作用。 各種不同的環(huán)通過氧橋相互聯(lián)接又可形成三維空間的多面體。各種各樣的多面體構(gòu)成中空的籠，籠進(jìn)一步相互聯(lián)接形成分子篩。A型、Y型和ZSM-5型沸石的骨架結(jié)構(gòu)中最大窗孔分別是由幾元環(huán)組成的，其孔徑大小分別為多少？為什么它們的孔徑大小與相應(yīng)多元環(huán)的臨界直徑有差異A型：八元環(huán)0.41nm；Y型：十二元環(huán)0.74nm；ZSM-5型

14、：十元環(huán)0.55-0.6nm。由于多元環(huán)上的原子并不都是位于同一平面上，有扭曲和褶皺。3A、4A和5A分子篩都是A型分子篩嗎？它們的孔徑大小分別為多少？其結(jié)構(gòu)中的陽離子分別是什么？是。3A：0.3nm鉀離子；4A：0.4nm鈉離子；5A：0.5nm鈣離子。X型和Y型分子篩的結(jié)構(gòu)一樣嗎？它們的區(qū)別在哪里？其硅鋁比分別是多少？不一樣。區(qū)別在于硅鋁比不同。X型Si/Al為1-1.5；Y型Si/Al為1.5-3.0。分子篩的催化性能與調(diào)變沸石分子篩的性質(zhì)特點分子篩具有明確的孔腔分布；極高的內(nèi)表面積（可達(dá)600 m2/g)；多為結(jié)晶性物質(zhì)，熱穩(wěn)定性好；催化反應(yīng)在分子篩孔道內(nèi)進(jìn)行。分子篩表面酸性形成與酸催

15、化作用分子篩表面酸性的來源如下4個方面： 分子篩表面上的OH基顯酸位中心；（合成的NaY型分子篩在NH4Cl溶液中進(jìn)行離子交換NaY+NH4ClNH4Y+NaCl，加熱脫氨即可變成HY分子篩NH4Y HY+NH3，氨的逸出后在骨架中的鋁氧四面體上就留下一個質(zhì)子酸，這是B酸的來源。）骨架外鋁離子會強(qiáng)化(qinghu)酸位，形成L酸中心(zhngxn)；多價陽離子也可能(knng)產(chǎn)生OH基顯酸位中心；過渡金屬離子還原可能形成酸位中心。分子篩的催化作用酸催化作用：分子篩經(jīng)過質(zhì)子交換處理后，表面具有豐富的質(zhì)子酸位，是一種固體酸，它在許多酸催化反應(yīng)中，能夠提供很高的催化活性；擇形選擇性：又由于分子篩具

16、有分子直徑相當(dāng)?shù)目椎澜Y(jié)構(gòu)，而形成了特殊的形狀選擇性，在煉油和石油化工領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。例如，催化裂化、異構(gòu)化、重整等反應(yīng)。雙功能催化作用：負(fù)載金屬（Pt,Pd等)的分子篩具有雙功能催化作用，金屬的作用是催化加氫與脫氫反應(yīng)，分子篩的作用是提供酸性位。氧化作用：具有MFI 結(jié)構(gòu)的鈦硅分子篩（TS-1）是性能優(yōu)良的選擇氧化催化劑。中孔分子篩催化劑及其催化作用 中孔分子篩的特點孔徑在2nm以下的多孔材料-微孔材料 大多數(shù)的分子篩孔徑在2-50nm之間多孔材料-介（中）孔材料孔徑在50nm以上的多孔材料-大孔材料 具有規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)，孔道排列有序；孔徑分布窄，孔徑可在2-50 nm范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)；巨大

17、的比表面積；具有良好的熱穩(wěn)定性和一定的水熱穩(wěn)定性等特性。金屬催化劑及其催化作用什么是d帶空穴？它與金屬催化劑的化學(xué)吸附和催化性能之間的關(guān)系式什么？金屬的d帶中某些能級未被充滿，可看作d帶中的空穴，稱為“d帶空穴”。有d帶空穴，就能與被吸附的氣體分子形成化學(xué)吸附鍵，生成表面中間物種，具有催化性能。d帶空穴愈多，末配對的d電子愈多，對反應(yīng)分子的化學(xué)吸附也愈強(qiáng)。催化劑的作用在于加速反應(yīng)物之間的電子轉(zhuǎn)移，這就要求催化劑既具有接受電子的能力，又有給出電子的能力。過渡金屬的d空穴正是具有這種特性，然而對一定的反應(yīng)，要求催化劑具有一定的d空穴，而不是愈多愈好。什么是d特性百分?jǐn)?shù)？它與金屬催化劑的化學(xué)吸附和催

18、化活性有什么關(guān)系。其在解釋金屬催化劑性能時的局限性在哪里？這一局限性可由什么理論來解釋？請舉例說明。d特性百分?jǐn)?shù)（d%）：雜化軌道中d原子軌道所占的百分?jǐn)?shù)。d%越大化學(xué)吸附能力越強(qiáng)。但從活化分子的能量因素考慮，要求化學(xué)吸附既不太強(qiáng)，也不要太弱。吸附太強(qiáng)導(dǎo)致不可逆吸附，吸附太弱則不足以活化反應(yīng)分子，所以要求d有一定范圍。廣泛應(yīng)用的加氫催化劑主要是周期表中的第四、五、六周期的部分元素，它們d差不多都在4050范圍內(nèi)。金屬的能帶模型，對于Cu、Ag、Au這類金屬的能級密度分析，與實驗測試結(jié)果基本符合。對于金屬的電導(dǎo)和磁化率等物性，能較好解釋。但是對于Fe、Co等金屬的能級密度分析和表面催化的定量分析

19、，常相去甚遠(yuǎn)。因為該模型未考慮到軌道的空間效應(yīng)、軌道間的雜化組合，以及軌道相互作用的加寬等。為什么金屬(jnsh)催劑都是過渡金屬？金屬催化劑主要是過渡(gud)金屬，特別是VIII族金屬。這與金屬的結(jié)構(gòu)、表面化學(xué)鍵有關(guān)；過渡(gud)金屬是很好的加氫、脫氫催化劑，H2很容易在金屬表面吸附，吸附反應(yīng)不會進(jìn)行到催化劑的體相；一般金屬在反應(yīng)條件下很容易被氧化到體相，不能作為氧化反應(yīng)催化劑，但貴金屬(Pd,Pt,Ag,Au等)能抗拒氧化，可作為氧化反應(yīng)催化劑；什么是溢流現(xiàn)象？其發(fā)生的條件是什么？所謂溢流現(xiàn)象，是指固體催化劑表面的活性中心(原有的活性中心)經(jīng)吸附產(chǎn)生出一種離子或者自由基的活性物種，它們

20、遷移到別的活性中心處(次級活性中心)的現(xiàn)象。條件：溢流物種發(fā)生的主源；接受新物種的受體，它是次級活性中心。造成催化反應(yīng)結(jié)構(gòu)非敏感性的原因有哪幾種？面的細(xì)微結(jié)構(gòu)掩蓋了，造成結(jié)構(gòu)非敏感。這種原因稱之為表面再構(gòu)?；钚越M分晶粒分散度低的（扁平的面）較之高的（頂與棱）更活潑?；钚圆课徊皇俏挥诒砻嫔系慕饘僭?，而是金屬原子與基質(zhì)相互作用形成的金屬烷基物種。雙金屬系中作為合金催化劑主要有哪幾類？第一類為第VIII族和IB族元素所組成的雙金屬系，如Ni-Cu、Pd-Au等；第二類為兩種第IB族元素所組成的，如Au-Ag、Cu-Au等；第三類為兩種第VIII族元素所組成的，如Pt-Ir、Pt-Fe等。半導(dǎo)體主要

21、分為哪幾類？本征半導(dǎo)體、n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體。氧化物表面M=O鍵的成鍵方式有哪幾種？屬Co的eg軌道（即dx2-y2與dz2）與O2的孤對電子形成鍵；金屬Co的eg軌道與O2的分子軌道形成鍵；金屬Co的t2g軌道（dxy，dxz，dyz）與O2的*分子軌道形成鍵。請說明正常的尖晶石結(jié)構(gòu)？正常的尖晶石結(jié)構(gòu)，A原子占據(jù)正四面體位，B原子占據(jù)正八面體位。什么是絡(luò)合催化劑？絡(luò)合催化的重要特征是什么？絡(luò)合催化劑，是指催化劑在反應(yīng)過程中對反應(yīng)物起絡(luò)合作用，并且使之在配位空間進(jìn)行催化的過程。重要特征：是在反應(yīng)過程中催化劑活性中心與反應(yīng)體系，始終保持著化學(xué)結(jié)合(配位絡(luò)合)。能夠通過在配位空間內(nèi)的空間效應(yīng)和電

22、子因素以及其他因素對其過程、速率和產(chǎn)物分布等，起選擇性調(diào)變作用。CO是如何配位活化的？通過-鍵配位活化。經(jīng)-鍵合相互作用后,總的結(jié)果可以看成為配位體的孤對電子,電子(基態(tài))通過金屬向配位體自身空*軌道躍遷(激發(fā)態(tài))，分子得到活化。第六章 未來能源和燃料工業(yè)催化技術(shù)（詳見課本） 所謂清潔能源是指不污染環(huán)境的能源，也是指可再生的能源，包括太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芤约俺毕艿?。這些能源消耗之后可以恢復(fù)補(bǔ)充，不產(chǎn)生生態(tài)環(huán)境的污染物，被認(rèn)為是未來理想能源的基礎(chǔ)。我國能源結(jié)構(gòu)特點：富煤，貧油，少氣 煤 石油 天然氣 生物質(zhì)能如何儲存氫能，最廉價的獲取氫能途徑（金屬氫化物儲氫，水蒸氣重整）燃料電池的分

23、類 FC常按電池所用的電解質(zhì)區(qū)分，唯一(wi y)的例外是直接甲醇燃料電池（DMFC），甲醇(ji chn)在FC中直接電化學(xué)氧化。另一種分類是根據(jù)電池的操作溫度區(qū)分(qfn)，有低溫FC和高溫FC。低溫FC包括堿性燃料電池（AFC）、質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）和磷酸FC（PAFC）；高溫FC有熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）和固體氧化物燃料電池（SOFC）。第八章 生物催化技術(shù)專一性酶的最大優(yōu)勢在于其無與倫比的選擇性，這種高度的選擇性通常用專一性來表述，指的是一種酶在一定條件下只能催化一種或一類結(jié)構(gòu)相似的底物進(jìn)行某種類型反應(yīng)的特性。優(yōu)勢 除選擇性方面的絕對優(yōu)勢外，酶催化與化學(xué)催化相比還有

24、以下優(yōu)勢 （1）催化效率高 效率比一般催化劑都要高10的7-13次方 酶用量少 10-410-3，普通催化劑0.11 （2）易于生物降解 催化劑本身容易降解，是一種綠色催化劑 （3）作用條件溫和 常溫 常壓 中性條件 （4）具有相容性 多酶系統(tǒng) （5）對底物和環(huán)境適應(yīng)性好 高度的耐受性缺點（1）不穩(wěn)定 這是生物催化劑最大的缺點 溫度 PH 界面作用 共價作用（2）對于特定的反應(yīng)，適應(yīng)的生物催化劑數(shù)量不多 理論上 幾乎都可以 實際上 大量的生物催化劑中能商業(yè)獲得的就只有百余種（3）發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)的周期太長 10-20年酶催化機(jī)理固定化（固載） 與一般催化劑相比，酶的穩(wěn)定性太差，在熱、酸堿和有機(jī)溶劑等

25、環(huán)境(hunjng)下容易變質(zhì)失活，因此需要對酶進(jìn)行改性。例如，在工業(yè)化運(yùn)行過程中，提高酶的熱穩(wěn)定性尤為重要，因為提高反應(yīng)溫度有利于加快反應(yīng)速度、縮短工時、降低成本. 酶的固載有利于：提高酶的穩(wěn)定性，反復(fù)利用(lyng)，循環(huán)操作 酶的固載方法(fngf)有以下幾種： 物理吸附：載體與酶結(jié)合力弱，酶結(jié)構(gòu)和活性中心不易破壞，但吸附量小，酶易脫落 偶聯(lián)合：載體與酶之間化學(xué)交聯(lián)，酶與載體結(jié)合力強(qiáng)，但易影響酶分子的結(jié)構(gòu) 截留法：將酶截留在膜上制成膜反應(yīng)器 包埋法：酶包在高分子凝膠或半透膜微膠囊中 交聯(lián)法：利用交聯(lián)劑將酶分子聚集成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)酶的分離提純與一般蛋白質(zhì)的分離提純方法相似，主要有：選擇性吸附、沉

26、淀、鹽析、凝膠過濾幾種方法第九章 工業(yè)催化劑的制備與使用（詳見課本）工業(yè)催化劑的要求 活性高 選擇性好 在使用條件下穩(wěn)定 具有良好的熱穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性和抗毒性能 價格低廉沉淀法制備催化劑的基本原理和一般步驟是什么？沉淀法的基本原理是在含金屬鹽類的水溶液中，加進(jìn)沉淀劑，以便生成水合氧化物、碳酸鹽的結(jié)晶或凝膠。將生成的沉淀物分離、洗滌、干燥、焙燒、成型后，即得催化劑。晶形沉淀的形成條件是什么？開始沉淀時，沉淀劑在不斷攪拌下均勻而緩慢的加入，以免發(fā)生局部過濃同時也能維持一定的過飽和度。沉淀應(yīng)在適當(dāng)稀的熱溶液中進(jìn)行。沉淀完畢待老化、冷卻后過濾洗滌；沉淀應(yīng)放置老化。沉淀在其形成之后發(fā)生的一切不可逆變化

27、稱之為老化。這些變化主要是結(jié)構(gòu)變化和組成變化。老化過程中，細(xì)小晶體會溶解并沉積在粗晶體上，從而可以得到顆粒大小較為均勻(jnyn)的粗晶體，同時也導(dǎo)致孔隙結(jié)構(gòu)和表面積的變化。還可以去除雜質(zhì)。此外剛形成的沉淀不一定具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，還應(yīng)放置一段時間。焙燒在催化劑制備(zhbi)過程中的作用是什么？過熱分解除去水和揮發(fā)性物質(zhì)，使催化劑轉(zhuǎn)換成所需的化學(xué)成分和化學(xué)形態(tài)；借助固態(tài)反應(yīng)、互溶和再結(jié)晶獲得一定的晶型、孔徑和比表面積等；使微晶燒結(jié)，提高機(jī)械(jxi)強(qiáng)度，獲得較大孔隙率。什么是催化劑的活化？其目的是什么？催化劑在制備好以后，往往還要活化；需較高溫度的熱處理，就是焙燒或在進(jìn)一步還原、氧化、硫化、羥

28、基化等處理使催化劑轉(zhuǎn)變?yōu)榛顫姂B(tài)。使鈍態(tài)催化劑轉(zhuǎn)變?yōu)榛顫姂B(tài)催化劑的過程就是催化劑的活化?；罨哪康脑谟谑勾呋瘎?，特別是催化劑表面形成催化反應(yīng)所需要的活性結(jié)構(gòu)。浸漬法的優(yōu)點缺點是什么？優(yōu)點：1.使成品的宏觀結(jié)構(gòu)預(yù)先受到控制，即可根據(jù)反應(yīng)所要求的催化劑宏觀結(jié)構(gòu)，選擇所需的載體。2. 在適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件下，活性組分可以均勻的薄層附著在載體表面上，因此大大提高了活性組分的利用率。3工藝上也比較簡單。用浸漬法制備催化劑，技術(shù)上比較容易掌握。缺點：活性組分原料中所不需要的部分最好能經(jīng)熱分解除去，故常用硝酸鹽或銨鹽為原料；浸漬物干燥后，一般不能用洗滌法或離子交換法脫除雜質(zhì)；活性組分常常是物理附著在載體表面上，使用時有時會由于活性組分附著不牢而流失。煅燒和焙燒是一回事嗎？焙燒與煅燒是兩種常用的化工單元