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实用催化(第二版)Chapter21PPT课件

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催化剂ppt课件

催化剂ppt课件

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相转移催化原理：气-液相转移催化反响体系
将典型的相转移催化剂与固体反响物或固体支持物(如硅胶、氧化铝等〉同置于反 响床中，首先在加热条件下构成气-液相转移催化反响体系，然后再经过反响床在 出口处搜集导出产物及未反响的原料气。
例如，当卤代烃经过由脂肪或芳香羧酸盐和季铵盐组成的反响床时，可以得到相 应的羧酸酯。
23
3.4.5 三相催化剂及催化作用
三相催化剂被用于腈、醚、卤素交换等反响。 它们比可溶的相转移催化剂 优越之处在于：反响之后易于分别，可再生利用。 缺陷：由于载体的介入，活性想对降低。 三相相转移催化剂的特点： ⒈ 不溶于水、酸、碱和有机溶剂，反响终了后只需简单过滤即可定量回收； ⒉ 可多次反复运用，而活性不降低或略微降低，反响产物从反响体系中的分别提
较贵
易
不困难（依赖于反应条件）
蒸馏
价格 液-液相，液-固相
液-固相
16
回收 不重要 反应体 小
重要 大
易 低 蒸馏 液-液相，液-固相 不重要 小
3.4.3 相转移催化机理
相转移催化反响普通属于两相反响，反响过程主要包括反响物从一相向另外一相 的转移以及被转移物质与待转移物质发生化学反响。至今为止开展了多种不同的 催化反响机理
6
3.1.5 催化剂的根本性能
催化活性 催化剂的活性是评价催化剂的一种度量，是指催化剂加快化学反响速度的性能，实
践是指催化反响速度与非催化反响速度之差。
催化活性，指物质的催化作用的才干，是催化剂的重要性质之一。物质的催化活
性是针对给定的化学反响而言的。工业消费上常以每单位容积(或质量)催化剂在单位
7
3.1.5 催化剂的根本性能 催化剂选择性 催化剂并不对热力学所允许的一切化学反响都起催化作用，而仅对平行反响或

环境保护催化与环境友好催化技术 ppt课件

环境保护催化与环境友好催化技术 ppt课件

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第五章 环境保护催化与环境友好催化技术
5.1 环境经济的提出和环境友好概念的产生
5.2 空气污染治理的催化技术
5.3 工业废液的催化净化技术
5.4 大气层保护与催化技术
5.5 环境友好的催化技术（自学、作业-上网查找环境友好 催化技术的案例） 5.6 光催化在环境科学中的应用
ppt课件 1
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ppt课件 11
2、三效催化剂TWC （Three Way Conversion Catalyst) 三效催化剂： 以Pt-Pd-Rh为主催化剂，能同时有效地对ＣＯ、Ｈ Ｃ和ＮＯX进行催化转化。
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12
三效催化剂尾气净化原理

对车用三效催化剂的主要要求 起燃温度低，有利于降低汽车冷启动时的排气污染物排放 有较高的储氧能力，以补偿过量空气系数的波动 耐高温，不易热老化 对杂质不敏感，不易中毒 极少产生H2S、NH3等物质
ppt课件 17
（二）第二载体（涂层） ----得到高的比表面积 涂层材料须满足的条件： 有较高的热稳定性 增强涂层中某重要组分的热稳定性
协助或改善某些催化组分的功能 常用涂层材料：Al2O3、SiO2、MgO、CeO2、ZrO2、La2O3 等
ppt课件 18
（三）贵金属活性组分
目前普遍采用Pt、Rh、Pd贵金属作活性组分。
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环境催化的研究内容： 对污染的治理 将污染物转化成无害物质，或回收加以利用； 在生产过程或化学反应过程中减少污染的排放，直至无污 染排放； 用新的原料、催化剂取代对环境有害的物质或开辟新的副 产物少、选择性高的催化反应路径。
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5.2 空气污染治理的催化技术

课件之一：催化基本知识

课件之一：催化基本知识

课件之一：催化基本知识高效催化师模型1. 理解催化模块1 理解催化模块2 两个基础模型模块3 三个核心内容模块4 四类关键技术模块5 六类催化工具模块6 十类典型应用理解催化（Understanding facilitation）目的本部分内容是整个催化师体系的基础，是催化师的入门课程内容。

涉及催化的定义，催化师做什么，催化师的信念系统，好的和坏的催化师行为，催化技巧的层次，催化工作的阶段划分等。

内容1 催化的定义What is facilitation2 催化师做什么What does a facilitator do3 催化师的信念系统What do facilitators believe4 好的和坏的催化师行为Best and worst facilitator practices5 催化技巧层次Facilitation skill levels6 催化工作阶段The stages of facilitation理解催化1: 催化的定义定义催化的原意是“使…变得容易”。

这里的催化是指使团队和会议更有效的一种对内容中立的过程设计和引导行为。

催化师就是一个中立的过程设计和引导者。

完美的会议是内容和过程高度统一的结果。

催化师作为过程专家，帮助客户（内容专家）达成目标。

完美的会议内容和过程的区别理解催化2: 催化师做什么定义催化师典型的行为和工作内容。

内容清单1.帮助小组定义总体目标和具体目标2.帮助小组成员评估自身需求并制定解决问题的计划3.提供过程设计以帮助小组有效利用时间做出高水平的决策4.引导小组研讨过程避免小组离题5.忠实记录小组讨论结果6.帮助小组正确理解过程以提高工作效率（培训过程，讲授知识）7.确保假设浮出水面并得到验证8.帮助小组成员评估现有的技巧，并学习掌握新的技巧9.使用达成共识的方法确保每个人的意见都得到重视10.对小组提供反馈，使他们能够客观评价自己的进展并适时进行调整11.及时发现并有效管理冲突12.促进小组成员之间的沟通13.帮助小组成员取得内外部的资源14.创造积极的氛围以促使小组成员高效工作15.通过分享领导责任以提高每个人的领导能力16.教导并授权其他人进行催化工作催化师不是传统的会议主持人理解催化3: 催化师的信念系统定义催化师的信念系统，是深植于其内心的对人、团队、工具、过程等的基本看法，是指导其行为的基本原则。

催化作用与催化剂PPT课件

催化作用与催化剂PPT课件
• 载体有天然的和人工合成的，可划分为低比表 面和高比表面两大类。
• 载体关系到催化剂的活性、选择性、热稳定性、 机械强度，也关系到催化过程的传质特性。
载体的功能
1、提供有效的表面和合适的孔结构； 2、增强催化剂的机械强度； 3、改善催化剂的热稳定性； 4、减少活性组分的含量； 5、提供附加的活性中心； 6、与活性组分之间的溢流现象和强相互作
反应物
催化剂对反应具有选择性
-实例
催化剂及反应条件
产物
CO+H2
Rh/Pt/SiO2，573K，7×105Pa Cu-Zn-O,Zn-Cr-O,573K, 1.0133×107～ 2.0266×107Pa
Rh络合物,473～573K, 5.0665×107～ 3.0399×108Pa
Cu,Zn,493K, 3×106Pa
合成氨的反应中，铁系催化剂可以单独作为主催化 剂，已成功工业化数十年，近年的研究证明，使用 Mo-Fe合金更好，合金中Mo含量在80%时其活性比 单独的Fe或Mo都高，这里Mo就是主催化剂，而Fe反 倒成了共催化剂
助催化剂(promoter)
• 助催化剂是加到催化剂中的少量物质 （<5~10%) ，是催化剂的辅助成分，本身没有 催化活性或活性很小。
本章主要内容
1
催化作用的定义
2
催化作用的特征
3
催化剂的组成
催化剂分类 4
催化剂的反应性性能及对工业催
5
化剂的要求
1
催化作用的定义
Catalysis: 1835~1836年，瑞典学者J.J.Berzelius提出，“cata” 意思是“down”,而“lysis”为动词，意思是分裂或者破坏，当时认 为:“一种催化剂是破坏阻碍化学反应进行的正常力。

精选催化实验方法第二章资料PPT课件

精选催化实验方法第二章资料PPT课件
1 基本方程导出
载气流量足够大时,可忽略再吸附
即 Cg(1)p 0
13
非扩散控制的脱附动力方程式:
d
dt
kdn
T T0et
dT T
dt
kd
Aexp(Ed ) RT
(1) (2)
(3)
14
物料恒算
载气比脱附物的浓度大得多时
FC VSVmkd n (4)
15
在脱附峰顶处,脱附的浓度最大
dC 0
RdG 或 dS kG PSq
dt d t
29
反应速度常数k：
E
k Ae RT
根据阿累 尼斯方程
程序升温速度:
T = T0 + t
dTdt
30
当还原性气体(H2)很大,反应速度与
气体浓度无关.若被还原物在时间t时
还原，分数 ：
dk(1)q
dt
d
AT
E
e RTd
T
0 1q 0
lg1 T211 q1qlgAER 12R ET2.3E RT31
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
吸附质(气体)于固体表面的脱附速度:
d dtkdnkaCg1p
(1)
勿略扩散因
素但有再吸
附存在
6
若p=n 则气相与固体表面间的物料平衡为:
F g C V s V m k dn V s V m k a C g1 n (2)

实用催化(第二版)教学课件ppt作者高正中、戴洪兴编著Chapter2-1

实用催化(第二版)教学课件ppt作者高正中、戴洪兴编著Chapter2-1
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（Crystals） 无定形物质：结构基元排列短程有序。 （Amorphous Materials） 配位多面体：某原子及其最接近的相邻成份组 成 一个多面体。
（Coordination Polyhedron）
化学键为共价键时，配位体的数目和位置由中心原子的轨道杂化决定；
化学键为离子键时，配位体的数目和位置由离子的半径决定。 4/15/2015 尚辅网
不同晶面的最终比例
Chapter 2. Adsorption in Catalysis 晶体表面的晶面（ Planes of Crystal Surfaces ）：
配位不饱和的表面原子(Surface Atoms with unsaturated coordination
配位不饱和数 = 4
配位不饱和数 = 5
4
Chapter 2. Adsorption in Catalysis 晶体表面的晶面（ Planes of Crystal Surfaces ： 几个基本概念
• 晶面（Crystal plane）：晶体结构中的平面点阵。
• 晶棱 (Crystal side)：晶体结构中的直线点阵。
• 晶面夹角 (Angles between two crystal planes)：两个晶面间的
a: 共用顶点 b: 空位盘 c: 共用边
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a
b
尚辅网
c
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Chapter 2. Adsorption in Catalysis 晶体的不完整性（ Crystal Deficiencies ）： 热力学论证（Thermodynamic Confirmation）：
晶体的自由能变化：
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尚辅网

催化原理技术PPT课件

工业催化原理与技术
任课教师：童东革 联系方式：
催化原理技术
教材
参考书：王桂茹主编《催化剂和催化作用》 李玉敏编著 《工业催化原理》 吴 越编著 《催化化学》 黄仲涛主编 《工业催化》 储伟 主编 《催化剂工程》 辛勤 主编 《现代催化研究方法》
基础知识参考书： 结构化学、量子化学 晶体化学、无机化学 有机化学、物理化学
催化原理技术
2 光催化的 pH 值的影响
液相反应中 pH 值的改变可对于光催化反应有重要的 影响，可以从两个方面去考虑 pH 值对光催化反应的 影响：一方面 pH 的变化会使表面的羟基溶度发生改 变，导致导带和价带的位置发生移动；另一方面 pH 变化可以改变催化剂的表面性质，同时影响反应底物 或中间产物的形态，从而改变底物和催化剂间的吸附 作用。
催化原理技术
4 催化剂用量的影响
在液相反应中，光催化剂的用量通过对催化剂 与降解物的平均距离、总比表面积和 UV 光穿 透深度的影响，从而对光催化降解速率产生影 响。
通常多相光催化反应速率开始时是随光催化剂 用量的增加而加速，但过量的光催化剂会增加 光的散射，并减少对光子的有效吸收而导致降 解速率减慢，因次，光催化剂的用量有一个极 值，达到这个数值之后光催化反应速率最大
催化剂表征用参考书：谱学原理、催化研究方法 工业应用相关工程参考书： 化学反应工程
催化剂工程 化工传递现象
催化原理技术
化工热力学
考试方式
开卷
上课： 看个人；不点名；愿意来的就来； 要学分的，在前两次课确认一下
每次上两节课；后两节做作业；
课件：基础类；应用类
催化原理技术
半导体光催化原理与技术
催化原理技术
5 比表面积
一般的多相催化反应，在反应物充足的条件下， 当催化剂表面的活性中心密度一定时，比表面积 越大则活性越高。但对于光催化反应，它是由光 生电子-空穴引起的氧化还原反应，在催化剂的 表面不存在固定的活性中心。因此，光催化剂的 比表面积的大小是决定了反应物质吸附量的重要 因素，在其它因素相同时，比表面积越大则吸附 能力越强，活性也越高。但是，对催化剂的热处 理不充分时，具有大的比表面往往结晶度较低， 有更多的复合中心，也会出现活性降低的情况

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1
6.培养学生观察、思考、对比及分析综合的能力。过程与方法1.通过观察蚯蚓教的学实难验点，线培形养动观物察和能环力节和动实物验的能主力要；特2征.通。过教对学观方察法到与的教现学象手分段析观与察讨法论、，实对验线法形、动分物组和讨环论节法动教特学征准的备概多括媒，体继课续件培、养活分蚯析蚓、、归硬纳纸、板综、合平的面思玻维璃能、力镊。子情、感烧态杯度、价水值教观1和.通过学理解的蛔1虫.过观适1、察于程3观阅 六蛔寄.内列察读 、虫生出蚯材 让标容生常3根蚓料 学本教活.见了 据身： 生，师的2的、解 问体巩鸟 总看活形线作 用蛔 题的固类 结雌动态形业 手虫 自形练与 本雄学、三动： 摸对 学状习人 节蛔生结、4物、收 一人 后和同类 课虫活构请一并蚯集 摸体 回颜步关 重的动、学、归蚓鸟 蚯的 答色学系 点形教生生让纳在类 蚓危 问。习从 并状学理列学线平的害 题蚯四线人 归、意特出四生形面生 体以蚓、形类 纳大图点常、五观动玻存 表及的鸟请动文 本小引以见引、察物璃现 ，预身类 3学物明 节有言及的导 、巩蚯的上状 是防体之生和历 课什根蚯环学 怎固蚓主和， 干感是所列环史 学么据蚓节二生 样练引要牛鸟 燥染否以举节揭 到不上适动、回 区习导特皮类 还的分分蚯动晓 的同节于物让答 分。学征纸减 是方节布蚓物起 一，课穴并学课 蚯生。上少 湿法?广的教， 些体所居归在生前 蚓回4运的 润；泛益学鸟色生纳.靠物完问 的答蛔动原 的4，处目类 习和活环.近在成题 前蚯虫的因 ？了以。标就 生体的节身其实并 端蚓寄快及 触解上知同 物表内特动体结验总 和的生利慢我 摸蚯适识人 学有容点物前构并结 后生在用一国 蚯蚓于与类 的什，的端中思线 端活人问样的 蚓飞技有 基么引进主的的考形 ?环体题吗十生行能着 本特出要几变以动境，？大 节活的1密 方征本“特节化下物.并会让为珍 近习形理切 法。课生征有以问的引小学什稀 腹性态解的 。2课物。什游题主.出起结生么鸟 面和结蛔关观题体么戏：要蚯哪利明？类 处适构虫系察：的特的特蚓些用确等 ，于特适。蛔章形殊形征这疾板，资 是穴点于可虫我态结式。种病书生料 光居是寄的们结构，五典？小物， 滑生重生鸟内学构，学、型5结的以 还活要生类部习与.其习巩的如鸟结爱 是的原活生结了功颜消固线何类构鸟 粗形因的存构腔能色化练形预适特护 糙态之结的，肠相是系习动防于点鸟 ？、一构现你动适否统。物蛔飞都为结。和状认物应与的。虫行是主构课生却为和”其结病的与题、本理不蛔扁的他构？特环以生8特乐虫形观部特8三征境小理页点观的动位点、梳相组等这；，哪物教相，引理适为方些2鸟，育同师.导知应单面鸟掌类结了；？生学识的位你握日构解2互.生。办特认线益特了通动观手征识形减点它过，察抄；吗动少是们理生蛔报5？物，与的解.参虫一了它和有寄主蛔与结份解们环些生要虫其构。蚯都节已生特对中。爱蚓会动经活征人培鸟与飞物灭相。类养护人吗的绝适这造兴鸟类？主或应节成趣的为要濒的课情关什特临？就危感系么征灭来害教；？；绝学，育，习使。我比学们它生可们理以更解做高养些等成什的良么两好。类卫动生物习。惯根的据重学要生意回义答；的3.情通况过，了给解出蚯课蚓课与题人。类回的答关：系线，形进动行物生和命环科节学动价环值节观动的物教一育、。根教据学蛔重虫点病1.引蛔出虫蛔适虫于这寄种生典生型活的线结形构动和物生。理二特、点设；置2.问蚯题蚓让的学生生活思习考性预和习适。于穴居生活的形态、结构、生理等方面的特征；3.线形动物和环节动物的主要特征。

实用催化(第二版)教学课件ppt作者高正中、戴洪兴编著Chapter1

催化活性 (Catalytic Activity): 转化率 (Conversion) 选择性 (Selectivity)
得率(产率) (Yield)
反应速率 (Reaction rate) 转换频率 (Turnover frequency)
元素氧化态分布 (Oxidation state distribution of elements)
Mo O
V
O2 O Mo OH
IV
OH
(B)
(E)
Mo Mo Mo
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Mo
IV
尚辅网
O O
H 2O
(F)
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Chapter 1. Introduction
• 对催化作用的诠释 (续) :
（6）催化剂用量少且不消耗。 （7）不影响化学计量方程式。
（8）反应速度(mol/s, 而不是mol/s/g_cat)与催
Chapter 1. Introduction
催化基本概念
• 对催化现象的认识过程 : 模糊
特殊物质 接触 催化力 促进
清楚
催化剂 (触媒)
（1）气体催化剂 （2） 液体催化剂 （3） 固体催化剂
2SO2 + O2
2CH3CH2OH
NO H2SO4 Pt
2SO3
（C2H5)2O + H2O
2SO2 + O2
（6）转换频率（TOF, Turnover Frequency）
转换频率 =单位时间内单位活性位上发生的过程(基元步骤
或反应)次数
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难 点: 活 尚辅网 性位数量的确立
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Chapter 1. Introduction

实用催化第二版Chapter22


反应沿着不同的途径进行
调变催化剂的活性和选择性
r =k f (p1…pi)，k=k (p1…pi)
Chapter 2. Adsorption in Catalysis 固体催化剂的表面结构（不同晶面暴露的比例、不完整性等） 取决于：
• 催化剂的化学组成 • 催化剂的制备工艺 • 催化剂所处的气氛
Chapter 2. Adsorption in Catalysis 分子在固体表面的吸附 （Adsorptions of Molecules on Solid Surfaces）
• 化学吸附热可与化学反应热相比，一般在40～80 kJ/mol 化学吸附热：812 kJ/mol（O2在W上）， 176 kJ/mol（CO在Ni上） 反应生成热：808 kJ/mol（生成WO3）， 147 kJ/mol（生成Ni(CO)4）
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
吸附速率 ------ 物理吸附很快，有时受扩散限制
• 物理吸附 物理吸附如同蒸汽在固体表面凝结成液体，不需要活化能，因而吸附
速率很快。
物理吸附在细的多孔吸附剂上进行得很慢，原因是蒸汽进入细的裂缝 或孔受扩散控制。
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
Differences between Physicosorption and Chemisorption
·化学吸附有时可能是吸热的
吸附质发生离解并有吸附质的整个二维运动，则自由度增加（ S＞0 ）
有可能
H ＞0 （H2吸附在被硫化物污染的铁上）
·物理吸附热和化学吸附热均随表面遮盖率而显著地变化
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
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扩散
• 脱附的产物
反应气流 (Diffusion Process)
Chapter 2. Adsorption in Catalysis 基本概念：
• 吸附（Adsorption）：气体和液体分子在固体表面的富集
• 吸附物 (Adsorptive)：被吸附的物质。
(Enrichment)。
• 吸附质 (Adsorbate)：处于吸附态的物质。
扩散
• 反应物
催化剂表面 (Diffusion Process)
吸附
• 反应物
催化剂表面 (Adsorption Process)
• 吸附态反应物 Processes)
迁移、重排、反应
催化剂表面 (Migration, Rearrangement, and/or Reaction
脱附
• 产物
催化剂表面 (Desorption Process)
• 结晶（晶体）：结构基元排列短程和长程有序。 （Crystals）
• 无定形物质：结构基元排列短程有序。 （Amorphous Materials）
• 配位多面体：某原子及其最接近的相邻成份组 成 一个多面体。
（Coordination Polyhedron）
化学键为共价键时，配位体的数目和位置由中心原子的轨道杂化决定； 化学键为离子键时，配位体的数目和位置由离子的半径决定。
配位不饱和的表面原子(Surface Atoms with unsaturated coordination
配位不饱和数 = 4
配位不饱和数 = 5
面心立方晶格 （010）晶面
近邻原子
中心原子
近邻未配 位原子
面心立方晶格 （110）晶面
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
晶系 立方晶系 六方晶系 四方晶系 三方晶系 正交晶系
单斜晶系 三斜晶系
晶 胞 (Crystal Lattices) a = b = c, = = = 90o a = b c, = = 90o, = 120o a = b c, = = = 90o a = b = c, = = 90o a b c, = = = 90o a b c, = = 90o a b c, 90o
致密填充晶面
晶体表面稳定的特点：配位不饱和的原子数少 + 电中性
2. 动力学（Kinetics）：
温度、压力、结晶环境 等外部条件
凝聚、扩散、化学反应等 晶体长大的动力学
不同晶面的最终比例
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
晶体表面的晶面（ Planes of Crystal Surfaces ）：
a 为晶胞参数
Chapter 2. Adsorption in Catalysis 晶体表面的晶面（ Planes of Crystal Surfaces ： 晶面指标
立方晶体的几组晶面指标 单晶铜的晶面指标及其取向
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
晶体表面的晶面（ Planes of Crystal Surfaces ）： 晶 系分类 (Category of Crystal System): 七大晶系
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
晶体表面的晶面（ Planes of Crystal Surfaces ）：
暴露晶面的影响因素 （Factors Influencing Exposed Crystal Planes）：
1. 热力学 (Thermodynamics): 表面能最小化
Chapter 2. Adsorption in Catalysis 晶体表面的晶面（ Planes of Crystal Surfaces ）： 晶 系分类 (Category of Crystal System): 七大晶系
P: 简单单位； I: 体心点阵单位；F: 面心点阵单位； C: 底心点阵单位；R: 简单三方点阵型式； H: 六方点阵型式
Chapter 2. 催化中的吸附作用 (Adsorption in Catalysis)
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2
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
催化反应：五个过程
• 晶面指标 (Crystal plane index)：晶面在三个晶轴上的倒易截 数之比 （1/r : 1/s : 1/t = h : k : l）。
描述晶面：（h k l），如（100）、（110）、（111）等晶胞
• 晶胞 (Crystal Lattice): 晶体结构中的包含等同内容的基本单 位。可用六个参数（a、b、c 和 、、 ）表示晶胞的 大小和形状。
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
晶体表面的晶面（ Planes of Crystal Surfaces ： 几个基本概念
• 晶面（Crystal plane）：晶体结构中的平面点阵。
• 晶棱 (Crystal side)：晶体结构中的直线点阵。
• 晶面夹角 (Angles between two crystal planes)：两个晶面间的 夹角（、、）。
• 吸附剂 (Adsorbent)：吸附别的物质的固体。
• 吸收 (Absorption)：气体或液体渗入固体体相(Infiltrate
into the bulk of the solid)。
注意区分： 吸附 和 吸收
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
固体的表面结构 （Surface Structures of Solids：
Chapter 2. Adsorption in Catalysis
晶体表面的晶面（ Planes of Crystal Surfaces ： 晶面指标
（100）

（120）
平面点阵间距或晶面间
距（dhkl）随晶面指标 （h k l）上升而递减
（120）
（110）
（010）
dhkl = a/(h2 + k2 + l2)1/2