铂金催化剂厂家黄页

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蜂窝式催化剂的特征是什

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什么是催化剂催化剂的根

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催化剂和催化效用的基础

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催化剂基础观念

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催化剂品种先容

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淄博齐茂催化剂有限公司

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催化剂及其根基特质

  

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  催化剂及其基本特征_化学_自然科学_专业资料。1、催化剂及其基本特征? 催化剂是一种物质,它能够改变化学反应的速率,而不改 变该反应的标准 Gibbs 自由焓变化;此过程称为催化作用, 涉及催化剂的反应称为催化反应。 催化剂的基本特征 催化剂只能

  1、催化剂及其基本特征? 催化剂是一种物质,它能够改变化学反应的速率,而不改 变该反应的标准 Gibbs 自由焓变化;此过程称为催化作用, 涉及催化剂的反应称为催化反应。 催化剂的基本特征 催化剂只能实现热力学可行的反应,不能实现热力学不 可能的反应; 催化剂只能改变化学反应的速度,不能改变化学平衡的 位置; 催化剂能降低反应的活化能,改变反应的历程; 催化剂对反应具有选择性。 2、催化剂的组成? 主催化剂:催化剂的主要活性组分,起催化作用的根本 性物质,如合成氨催化剂的铁,催化剂中若没有活性组分存 在,那么就不可能有催化作用。 助催化剂:催化剂中具有提高活性组分的催化活性和选 择性的组分,以及改善催化剂的耐热性、抗毒性,提高催化 剂机械强度和寿命的组分。 催化剂载体:主要是负载催化活性组分的作用,还具有 提高催化剂比表面积、提供适宜的孔结构、改善活性组分的 分散性、提高催化剂机械强度、提高催化剂稳定性等多种作 用 3、催化剂的稳定性? 指催化剂的活性和选择性随反应时间的变化,催化剂的 性能稳定性情况,通常以寿命表示。催化剂在反应条件下操 作,稳定一定活性和选择性水平的时间称为单程寿命;每次 性能下降后,经再生又恢复到许可水平的累计时间称为总寿 命。催化剂稳定性包括热稳定性,抗毒稳定性,机械稳定性 三个方面。 5、何谓 B 酸和 L 酸,及其简便的鉴定方法? 能够给出质子的都是酸,能够接受质子的都是碱, Br?nsted 定义的酸碱称为 B 酸(B 碱),又叫质子酸碱。 能够接受电子对的都是酸,能够给出电子对的都是碱, 所以 Lewis 定义的酸碱称为 L 酸(L 碱),又叫非质子酸碱。 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。 6、如何利用红外光谱法鉴定 B 酸和 L 酸? 7、如何利用碱滴定法测定固体酸的酸量? 就是把固体酸催化剂粉末悬浮于苯溶液中,其中加入指 示剂,用正丁胺进行滴定,使用不同 pKa 值的各种指示剂, 就可通过胺滴定来测定各种酸强度的酸量,这样测得的酸量 为 B 酸和 L 酸的总和。对于有颜色的样品,可用分光光度计 法或掺入已知酸强度的白色固体予以稀释,也可用胺量热滴 定法来测定有色或黑色固体酸样品的酸量。 8、如何利用 CO2 吸附法测定固体碱的碱量? 就是在 TPD 装置上将预先吸附了 CO2 的固体碱在等速 升温,并通入稳定流速的载气条件下,检测一定温度下脱附 出的酸性气体,得到 TPD 曲线。这种曲线的形状、大小及出 现最高峰的温度值,都与固体碱的表面碱性有关,从而确定 碱量。 4、物理吸附与化学吸附的主要区别? 物理吸附: 指气体物质(分子、离子、原子或聚集体)与表面的物 理作用(如色散力、诱导偶极吸引力)而发生的吸附,其吸 附剂与吸附质之间主要是分子间力(也称“van der Waals”力)。 化学吸附: 指在气固界面上,气体分子或原子由化学键力(如静电、 共价键力)而发生的吸附,因此化学吸附作用力强,涉及到 吸附质分子和固体间化学键的形成、电子重排等。 9、简述固体酸催化剂的催化作用机理。 固体酸、碱催化剂,如硅铝胶、分子筛、MgO-SiO2 等在 烃类转化,包括裂解、异构化、烷基化、聚合反应中都有极 好的活性。现普遍认为,固体酸催化反应与均相酸催化反应 一样,都是按正碳离子机理进行的,与此相对应,烃类在固 体碱催化剂作用下,反应按负碳离子机理进行的。所谓正碳 离子和负碳离子相理,简单地说就在反应中,通过反应分子 的质子化生成碳正离子,或从反应分子除去一个质子生成负 碳离子,从而使反应分子得以活化的过程,并且是反应的控 制步骤。 10、催化裂化反应有哪些规律? (1)新生成的伯正碳离子极不稳定,并迅速转化为仲正碳离 子,然后再β 处断裂,反应继续下去,直至成为不能再断裂 的小正碳离子为止,并在反应过程中将 H+ 传给催化剂变成 烯烃。 (2)烯烃裂化时也首先形成正碳离子,并遵循β 处断裂原则, 生成一个较小的烯烃和一个伯正碳离子,伯正碳离子再重排, 裂化为较小的烯烃。 (3)环烷烃裂化时形成的正碳离子的机理与烷烃一体,但由 于存在大量仲碳离子和叔碳离子,所以环烷烃的反应能力很 高,并能生成各种与烯烃裂化类似的产品,同时还存在一定 的芳烃。 (4)芳烃裂化时也先形成正碳离子,然后在侧链断裂,而芳 环基本上不参加反应。 (5)裂化速率按与环所连的碳原子伯、仲、叔顺序和随侧链 的长度增加而增加。 11、FCC 工艺中三个主要部分的特点? (一)反应 -再生系统 新鲜原料经过一系列换热后与回炼油混合,进人加热炉 预热到 370 ℃ 左右,由原料油喷嘴以雾化状态喷人提升管 反应器下部,与来自再生器的高温(约 650~700 ℃ )催化 剂接触并立即气化,油气与雾化蒸汽及预提升蒸汽一起携带 着催化剂以 7~8 m/s 的高线速通过提升管,经快速分离器分 离后,大部分催化剂被分出落人沉降器下部,油气排带少量 催化剂经两级旋风分离器分出夹带的催化剂后进人分馏系 统。 积有焦炭的待生催化剂由沉降器进人其下面的汽提段, 用过热蒸汽进行汽提以脱除吸附在催化剂表面上的少量油 气。待生催化剂经待生斜管、待生单动滑阀进人再生器,与 来自再生器底部的空气接触形成流化床层,进行再生反应, 同时放出大量燃烧热,以维持再生器足够高的床层温度度(密 相段温度约 650~680 ℃)。再生器维持 0.15~0.25MPa,床 层线 m/s。再生后的催化剂经淹流管、再生斜管 及再生单动滑阀返回提升管反应器循环使用。 烧焦产生的再生烟气,经再生器稀相段进人旋风分离器, 经两级旋风分离器分出携带的大部分催化剂,烟气经集气室 和双动滑阀排人烟囱。 (二)分馏系统 分馏系统的作用是将反应 -再生系统的产物进行分离, 得到部分产品和半成品。由反应 -再生系统来的高温油气进 人催化分馏塔下部,经装有挡板的脱过热段脱热后进人分馏 段,经分馏后得到富气、粗汽油、轻柴油、重柴油、回炼油 和油浆。 (三)吸收 -稳定系统 从分馏塔顶油气分离器出来的富气中带有汽油组分,而粗汽 油中则溶解有 C3 和 C4 甚至 C2 组分。吸收-稳定系统的作 用就是利用吸收和精馏的方法将富气和粗汽油分离成干气 ( ≤C2 )、液化气( C3 、C4)和蒸气压合格的稳定汽油。 12、三反应器催化重整过程中的基本反应有哪些? 1、加氢-脱氢反应; 2、异构化、环化反应; 3、芳构化反应。 13、什么是表面弛豫、Schottky 缺陷、Frenkel 缺陷、堆垛层 错? 在金属的表面原子层中,表面上的原子常常会产生相对 于正常位置的上、下位移,使表面相中原子层间距偏离体相 内的层间距,即发生了收缩或膨胀,表面相中原子的这种位 移称为表面弛豫。 当表面层晶格中的一个离子运动到表面,并在扭折位置 处结合,这样在原来的晶格位置上就会留下一个空位而形成 缺陷,这种缺陷成为 Schottky 缺陷。 如果原来处于正常晶格位置上的离子由于热运动迁移到 了晶格间隙,原来的晶格位置也会留下一个空位,结果在晶 体中间隙离子与相应的空位一起构成了缺陷,这样的缺陷称 为 Frenkel 缺陷。 理想的晶面堆垛中出现错配和误位形成的缺陷称为堆垛 层错。 14、简述溢流效应。 溢流是指固体催化剂的一个相(给体相)表面上吸附或 产生的活性物种(溢流子)向另一个在同样条件下并不能吸 附或产生该活性物种的相(受体相)表面上迁移的过程,可 以认为是负载型金属催化剂金属和载体相互作用的一种特殊 情况。 15、简述“几何结构适应原则”。 在多相催化反应中,反应物分子起反应的部分常常只涉 及少数原子,催化剂中活性中心也只是由某几个原子所组成 的所谓多位体(multiplet)。实现催化反应的基本步骤就是反应 分子中起反应的部分与催化剂的多位体之间的作用。这种相 互作用不仅能使反应物分子的部分价键发生变形,而且会使 部分原子活化,促使新键的生成。常见的多位体有二位体、 三位体、四位体、六位体。 16、烃类加氢脱硫过程所用的钴酸钼催化剂中,CoO 的作用 是什么? CoO 的作用是使 MoS2 晶体保持分离状态。 17、合成氨工艺流程中,甲烷化的目的是什么?主要的催化 活性组分? 低变后, 原料中微量的 CO 和 CO2 ( 0.5%) 进合成塔时 必须脱除, 过去用铜氨液吸收, 现用催化加氢脱除。 Ni 是有效的催化剂, 活性大小顺序如下: Ni Co Fe Cu Mn Cr V 21、简述乙烯环氧化催化反应的机理。 Ag 是这一反应的特效催化剂,工业催化剂是负载型银催 化剂,含 Ag10%-35%,载体是α -Al2O3、SiO2 等,并添 加少量 Re, Cs, Li 等助催化剂。目前为一般所能接受的乙烯环 氧化反应的机理( 乙烯与催化剂表面吸附氧反应生成产物) 可表示如下: 18、钙钛矿型复合金属氧化物的结构特征? 这种复合金属氧化物是结构与钙钛矿 CaTiO3 类似的一 大类化合物,通式为 ABO3,其中 A:B 配位数为 6:6 的 ABO3 复合金属氧化物的结构和实例如表所示;A:B 配位数 为 12:6 的 ABO3 复合金属氧化物的结构和实例如表 22、简述丙烯醛在 Mo-V 催化剂上的反应机理。 19、以萘氧化反应为例论述金属氧化物催化剂的催化作用机 理。 萘氧化反应分两步进行:(1)萘与氧化物催化剂反应, 萘被氧化,氧化物催化剂被还原;(2)还原了的氧化物催化 剂与氧反应恢复到起始状态,在反应过程中催化剂经历了还 原-氧化循环过程。 20、简述氧物种在催化反应中的作用。 各种氧物种在催化氧化反应中的反应性能是不一样的, 根据氧物种反应性能的不同,可将催化氧化分为两类,一类 是经过氧活化过程的亲电氧化,另一类是以烃的活化为第一 步的亲核氧化: 在第一类中,O2- 和 O- 物种是强亲电反应物种,它们 进攻有机分子中电子密度最高的部分。对于烯烃,这种亲电 加成导致形成过氧化物或环氧化物中间物。在多相氧化条件 下,烯烃首先形成饱和醛,芳烃氧化形成相应的酐,在较高 的温度下,饱和醛进一步完全氧化。 在第二类中,晶格氧离子 O2- 是亲核试剂,它是通过亲 核加成插入由活化而引起的烃分子缺电子的位置上而导致选 择性氧化的。 23、均相络合催化剂的特征? 络合物催化剂是—种以过渡金属为中心构成的络合物, 处在中心地位的过渡金属原子或离子与配位体原子、分子或 离子键合形成络合离子或分子。其物理和化学性质由金属和 配位体之间的键的性质及配位体在金属离子周围的几何排列 所决定。大多数原子簇的金属骨架是以三角形为骨架的多面 体,最常见的有六配位八面体、五配位双三角锥和四配位平 面四边形,多核配合物的各个金属原子的配位体和单核配合 物的相同,也是多种多样的。 24、金属-配体化学键的成键有哪些形式? (1)由金属提供一个半充满轨道,配体提供一个半充满轨道 形成配键; (2)由金属提供一个空轨道,配体提供一个充满轨道形成配 键; (3)由金属提供一个充满轨道,配体提供一个空轨道形成配 键; (4)金属同时提供一个空轨道和一个充满轨道分别与配体的 一个充满轨道和空轨道作用,形成金属—配体间的双键。 25、简述络合催化中插入反应和消除反应机理。 在各种类型的均相催化反应中,插入反应也是重要的基 元反应。所谓插入反应是指反应物种(例如 R,其通常预先 配位到中心金属上,成为中心金属的一个配位体)插入到中 心金属(如 M)与另一个原有配位体(如 L)的配位键(M —L)之间。在最终产物中,如果金属 M 和配体 L 都连到同 一原子上,则称为 1,1 加成。如果他们分别连到相邻的两个 原子上,则称为 1,2 加成。 消除反应是插入反应的逆反应,还原消除反应在一些均 相催化反应中可能是关键步骤。 26、简述σ -п 重排过程? 由不饱和烃与过渡金属所形成的σ -п 络合物一般容易 与对应的烷基络合物(σ 络合物)达到平衡。在电子给予体 的配体(如膦等碱性化合物)影响下,下式平衡向右移动, 在金属和碳之间形成定域的σ 键,能形成σ -烯丙基,即生成 σ -络合物。在电子接受配体(如 Cl-)存在下,则有利于σ -烯 丙基生成,形成σ 络合物。这是因为σ 含碳配位体仅提供一 个电子给络合物,而п -烯丙基(或п -烯烃加氢基)配位体却 可为络合物的形成贡献三个电子,所以在电子给予体型或电 子接受体型配位体存在时,分别对σ -络合物或п -络合物有 利。 27、什么是乙烯齐聚反应? 将乙烯通过催化作用转化成为具有偶数碳原子数的 C4 ~ C20 的α –烯烃的方法叫乙烯齐聚。 28、羰基化反应及类型? 以不饱和烃类化合物和 CO 、HY(Y = H、-OH、-OR) 为原料,在羰基金属配合物的催化作用下,引入羰基到有机 物分子中的反应。主要有三类: (1)氢甲酰化反应:Y = H (2)氢羧基化反应:Y = -OH (3)氢酯基化反应:Y = -OR(R = 烷基) 29、Wacker 法制乙醛的基本反应过程? Zeise 盐的阴离子[PtCl3(C2H4)]-水解可以得到乙醛。 Wacker 过程中类似于 Zeise 盐结构的 Pd(Ⅱ)-烯配合物产生乙 醛,该配合物是由乙烯与[PdCl4]2-进行π 键合而得: ClCl- Pd2+ Cl- Cl- CH2 + CH2 Cl- Cl- Pd2+ CH2 + Cl- Cl- CH2 PdCl2 在反应体系内存在形式之一是[PdCl4]2-。上述反应 得到的 Pd(Ⅱ)-烯配合物按下列步骤转化为乙醛: ClCl- Pd2+ CH2 Cl- CH2 + H2O OH2 Cl- Pd2+ Cl- CH2 CH2 + H2O OH2 Cl- Pd2+ Cl- CH2 CH2 + Cl- OH- Cl- Pd2+ Cl- CH2 CH2 + H3O+ OH- Cl- Pd2+ Cl- CH2 CH2 OH- Cl- Pd2+ CH2 H2O Cl- CH2 OH- Cl- Pd2+ CH2CH2OH Cl- OH- Cl- Pd2+ CH2CH2OH Cl- H Pd0 + Cl- + H3O+ + CH3C O 30、简述均相催化反应的特点。 (1)催化剂和反应物组分处于相同物相(大多是液 相)的催化反应 (2)反应中间物容易获得和鉴定,催化作用机理比 较 清楚 (3)反应条件比较温和,特定选择性高(优点) (4)产物分离困难,催化剂很贵(贵金属活性组分 和昂贵的配体)(缺点) 31、环保催化的特点? 1、被处理的气体或液体的浓度很低; 2、被处理的物质往往是催化剂的毒物; 3、催化过程的处理量一般都很大; 32、简述 NH3 还原法催化脱硫的过程及反应式。 以 NH3 为还原剂,还原 SO2 主要用于焦炉煤气的脱硫过 程,因为该反应条件适合于还原反应的发生。常用 TiO2 负载 过渡金属(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)硫化物作为催化剂,几种 过渡金属硫化物催化剂活性顺序为: CoS2-TiO2 FeS2-TiO2 NiS2-TiO2 CuS2-TiO2 MnS2-TiO2。硫化物催化剂的反应 机理:NH3 首先在过渡金属硫化物上发生分解反应,然后分 解的 H2 与 SO2 反应,紧接着生成 H2S 与 SO2 发生克劳斯 反应: 2NH3=N2+3H2 SO2+3H2=H2S +2H2O 2H2S+SO2=1.5S2+2H2O 总反应为: 4NH3 + 3SO2 = 2N2 + 6H2O + 3S 33、简述催化氧化法脱氮常用催化剂的特性。 因燃煤烟气中的 NOx 90%以上是 NO,而 NOx 脱除的主 要困难在于 NO 难溶于水,气相选择性催化氧化(SCO)是 指先将 NO 氧化成 NOx,再用氨水吸收的同时脱硫脱氮的技 术。该法的特点是 NO 的 SCO 过程能耗低、效率高;氨水可 同时吸收 NO 和 SO2,属于化学吸收, NO 和 SO2 能够形成 氧化还原反应硫酸铵,因此该技术可实现燃煤烟气同时脱硫 脱氮。 34、简述机动车尾气净化三效催化剂的作用机理。 三效催化法是采用能同时对 CO、NOx 和碳氢化合物有 催化作用的催化剂,如 Pt、Rh 等为主要活性组分,稀土为助 剂,堇青石蜂窝陶瓷为载体的整体式催化剂,利用排气中的 CO 和碳氢化合物将 NOx 还原为氮,使排气中三种有害气体 大幅度减少。进入发动机的空气与燃料配比(即空燃比)必 须控制在 14.6±0.25 的较狭窄的范围内,以保证较高的净化 效率,因此需要在进入催化反应器处安装测定气体中含氧浓 度的氧传感器和控制空燃比的自动控制装置。由于燃油是在 接近理论空燃比下燃烧,因此发动机的输出功率不会降低, 燃料的能量利用率高。 35、简述常见的水污染物及其治理技术。 污染物种类: (1)酚类(如苯酚、甲酚等) (2)芳烃及衍生物(如苯、二甲苯等) (3)氰及腈化物(如乙腈、氰醇等) (4)有机氧化物(如甲醛等) (5)有机氯化物(如多氯联苯等) (6)农药(如有机氯、磷、汞、砷等) 几种处理技术: (1)光催化臭氧化(O3/UV)技术 可有效消除氰化物、醇、醛、酚等,污染物可完全降解 为 CO2 和 H2O。 (2)多相光催化氧化技术 以 n 型半导体,如 TiO2、ZnO、CdS 等为催化剂,在 UV 作用下,降解有机污染物,如 TiO2/UV 可有效消除多氯联苯。 (3)超临界催化氧化净化技术 超临界水可与氧气或有机物以任意比例互溶,在催化剂 的作用下,有机污染物可快速被降解。有均相催化和多相催 化。如 Pt、Pd /Al2O3 催化剂等。 (4)湿式催化氧化技术 始于 20 世界 70 年代,在传统的湿式氧化技术的基础上 发展起来,由于催化剂的作用,反应温度和压力较低,时间 较短。 36、什么是光化当量定律和量子产率? 在光化学反应中,初期过程是一个光子活化一个反应分 子,这被称为光化当量定律。活化一个分子吸收的光成为 1 光量子。 在光化学反应中,量子产率是指参加反应的分子数与被 吸收的光量子数之比,即: 量子产率(?)= 参加反应的分子数 被吸收的光的量子数 37、生物催化剂、底物、酶的活力? 生物催化剂一般包括生物酶、整体细胞、催化抗体等。 然而大多数情况下生物催化剂主要指酶,它是由细胞产生的 具有催化功能的生物大分子。在酶催化反应中,被酶催化的 物质叫底物,酶的催化能力常用“酶的活力”表示,酶的活 力是指在一定条件下、单位时间内酶催化反应底物转化的量 或产物生成的量。 38、酶的 绝对专一性? 一种酶只催化一种底物进行一种反应,这种高度的专一 性称为绝对专一性。例如脲酶只能催化尿素水解生成二氧化 碳和氨,而对尿素的类似物却均无作用。具有绝对专一性的 酶不但对所作用底物的键有严格要求,而且对底物整个分子 的化学基团也有同样严格的要求。 39、酶的相对专一性包括哪些? 1、键专一性: 酶能够作用于具有相同化学键的一类底物,而不辨识键 两侧的基团。如酯酶可以催化所有酯类底物水解生成醇和酸。 2、基团专一性: 酶作用于底物时不仅识别特定的化学键,而且还识别键 某一侧的基团。例如消化道中胃蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、弹 性蛋白酶、胰蛋白酶水解肽键时的选择性。 3、区域专一性: 指酶对位于同一底物分子中不同位置官能团的选择性。 如磷脂酶 A2 仅水解 3-sn-磷脂酰胆碱的 2 位酯键,而对 1 位 酯键无作用。 40、简述酶和底物的三种结合机理。 锁-钥机理:假设酶和底物分别像锁和钥匙一样机械地匹 配,底物比酶要小得多,而且酶的结构是刚性的。该机理可 解释酶的专一性,但不能解释酶为什么能催化比自身大的底 物,也无法说明酶催化可逆反应和酶的相对专一性现象。 诱导契合机理:认为酶的活性中心与底物的结构不是刚 性互补而是柔性互补,当酶与底物靠近时底物能够诱导酶的 构象发生变化,使其活性中心变得与底物的结构互补,就好 像手与手套的关系一样,该机理能很好解释酶催化的相对专 一性现象。 三点附着机理:该机理认为,立体对映的一对手性底物 虽然基团相同,但空间排列不同,这就可能出现底物基团与 酶分子表面活性中心的结合能否互补的问题,只有三点都互 补匹配的特定对映异构体,酶才能互补地与其结合,并发生 催化作用。 41、简述酶催化作用的本质。 ① 趋近效应: 普通化学基团在水溶液中与底物分子有一定距离,通过 扩散才有相互接近并发生碰撞的机会。而在酶分子中由于活 性中心结合部位与底物分子结合形成酶-底物复合物,使催化 部位基团与底物可以相互靠近,因此易于发生催化作用。 ② 定向效应: 在酶分子中,由于底物与酶的紧密结合,活性部位的催 化基团总是从一个方向趋近底物,因此易于进行催化。 ③ 广义酸碱催化: 酸碱催化是化学催化中最常见的类型,从广义酸碱理论, 质子供体和质子受体分别等于酸和碱。酶活性中心的氨基、 羧基、巯基、酚羟基和咪唑基等都可作为酸或碱,对底物进 行催化加快反应速率。例如组氨酸残基的咪唑基,不仅在中 性溶液中同时以广义酸碱两种形式存在,而且供给和接受质 子的速度十分迅速,因此在酶催化中的作用极为重要。 ④ 底物形变: 酶的诱导契合机理指出了底物诱导酶的构象改变,研究 表明酶和底物的结合是相互诱导契合的动态过程,不仅酶的 构象发生改变,底物分子的构象也发生变化,酶使底物中的 敏感键发生“张力”甚至“变形”,从而使敏感键更容易断裂, 加速反应进行。 ⑤ 共价催化: 某些酶增强反应速率是通过和底物以共价键形成不稳定 的中间物,使能阈降低,反应加快。 42、如何用均匀沉淀法制备催化剂? 该法首先使待沉淀溶液与沉淀剂母体充分混合,造成一 个非常均匀的体系,然后调节沉淀操作的温度等条件,进而 改变沉淀体系的 pH 值,在沉淀体系中逐渐生成沉淀,并使 沉淀缓慢进行,从而制得颗粒大小十分均匀、而且比较纯净 的沉淀物。 43、待沉淀盐类和沉淀淀剂的选择原则? 待沉淀盐类:首选的是各类金属硝酸盐,因为绝大部分 硝酸盐都可溶于水,这样配制沉淀溶液时较方便,对沉淀反 应比较有利。某些金属的甲酸盐和草酸盐也是常选的盐类, 但价格相对较贵。贵金属的盐类常为氯化物,因其硝酸盐较 少,沉淀后的氯离子也容易被水洗干净。 沉淀剂:应选择沉淀后容易分解、挥发和较易洗涤干净 的沉淀剂,如氨水、尿素、碳酸铵等铵盐、碳酸钠等碳酸盐、 氢氧化钠等碱金属盐类,这样才能制备出纯度较高的催化剂。 另外,形成的沉淀物应便于过滤和洗涤,避免形成非晶型沉 淀。同时,沉淀物的溶解度愈小愈好,这样沉淀反应完全, 可减少原料的浪费。 44、如何用等体积浸渍法制备催化剂? 将多孔载体与它正好可吸附体积的浸渍液相浸渍,由于 浸渍溶液的体积与载体的微孔体积相当,浸渍后浸渍溶液恰 好浸渍载体而无过剩,无需过滤等单元操作。等体积浸渍法 制备催化剂时,能精确调节负载量。 45、如何制备骨架(雷尼)镍催化剂? 首先制出熔炼 Ni-Al 或 Ni-Si 合金,然后以 NaOH 溶液溶 出 Al 或 Si 组分,剩下的 Ni 使成为类似于海绵的多孔骨架结 构,这种金属镍骨架催化剂对于加氢脱氢具有极高的催化活 性,同时镍不易脱落。因此,骨架镍催化剂在食品和医药等 精细化学品中间体的加氢反应中应用很广。 46、干燥与焙烧的异同点? 干燥是固体催化剂的脱水过程,通常在较低的温度下进 行。虽然干燥主要是一个物理过程,但它对于催化剂结构和 性质有密切的关系,因此,它也是催化剂制备过程中的重要 一步。 焙烧是在较高温度下对催化剂进行热处理的过程。焙烧 的目的是通过热分解除掉催化剂中的易挥发组分,使催化剂 具有稳定的催化性能。同时,通过高温焙烧过程中的固相反 应,使催化剂得到一定的晶型、晶粒大小、孔径结构和比表 面积。 47、催化剂活性测定和动力学测定的异同点? 催化反应动力学的测定与催化剂活性的测定目的是不同 的。催化剂活性的测定通常是在相同的操作条件下,如相同 的反应温度、压力、进料空速、原料配比等操作条件下测定 不同催化剂的活性、选择性,从而比较催化剂性能的差异, 筛选出性能优异的催化剂。 催化反应动力学的测定,则是对筛选出的性能最优的催 化剂在不同的操作条件下,测定其操作条件变化时对催化剂 性能影响的定量关系,为催化剂工程设计和催化反应器设计 提供指导。 48、按照 IUPAC 的分类,孔可分哪三类? 孔可分为三类:孔径小于 2 nm 的称为微孔;孔径 2-50 nm 的称为介孔(或中孔);孔径大于 50 nm 的称为大孔。 49、简述 X-射线衍射(XRD)法的基本原理及其催化研究中的 应用。 基本原理:X-射线是波长介于紫外线和λ -射线之间的一 种电磁波,其波长(0.1 nm 左右)与原子半径在同一个数量 级,当 X-射线射到晶态物质上时,可产生衍射。 X-射线衍射法现已广泛用于催化剂的微观结构研究中。 (1)物相结构的测定,(2)线宽法测定平均晶粒大小,(3) 晶胞参数测定。 50、简述 X-光电子能谱(XPS)法的基本原理及其催化研究中 的应用。 基本原理:当具有足够能量的入射光子(hυ )与样品相 互作用时,光子就会把它的全部能量转给原子、分子或固体 的某一束缚电子,使之电离。此时光子的一部分能量用来克 服内层电子的轨道结合能(EB),余下的能量使成为发射电 子(e-)所具有的动能(EK),这就是光电效应。 X-射线)化 学价态的鉴定,(3)半定量分析,(4)深度分布测定。 51、简述红外光谱和拉曼光谱法在催化研究中的应用? 红外光谱在催化研究中的应用:(1)固体催化剂表面酸 性的测定,(2)CO 作为探针分子对催化剂表面性质的研究。 拉曼光谱在催化研究中的应用实例:负载型金属氧化物 催化剂的研究。 52、简述核磁共振法在催化研究中的应用? (1)催化剂酸性的研究(2)分子筛结构的研究(3)分子筛 催化剂积炭的研究

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