催化剂(课件)

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催化剂课件

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• ② 反应物是液体，催化剂是固体的反应称为液-固多相催化反应。例如，在 Ziegler-Natta催化剂作用下的烯烃聚合反应（Ti,Cr→高密度聚乙烯；Ti→聚丙烯；Ti,Co,Ni→聚丁二烯橡胶），油脂的加氢反应等。
（3）酶催化反应（enzyme catalysis reaction）: 酶催化反应兼有均相与多相的特点。酶本身呈胶体均匀分散在水溶液中（均相），但反应却从反应物在其表面上积聚开始（多相），因此同时具有均相和多相的性质。
（2）共催化剂（cocatalyst）:又叫协同催化剂。有的催化剂，其活性组份不止一个，而且能和主催化剂同时起催化作用，这种催化剂叫做共催化剂。（3）助催化剂（promoter）:这是催化剂中具有提高主催化剂的活性、选择性，改善催化剂的耐热性、抗毒性、机械强度和寿命等性能的组分。
• 助催化剂通常可区分为：（a）结构助催化剂：能使催化活性物质粒度变小、表面积增大，防止催化活性降低等。（b）电子助催化剂：由于合金化使空 d轨道发生变化，通过改变主催化剂的电子结构提高活性和选择性。（c）晶格缺陷助催化剂：使活性物质晶面的原子排列无序化，通过增大晶格缺陷浓度提高活性。
0 1985 1990 1995 1996 2000 2003 2009
不同时期全球催化剂销售额
催化反应
• 一.催化反应的分类 • 1．根据体系中催化剂和反应物的相分类
（1）均相催化反应：当催化剂和反应物形成均一的相时，反应成为均相催化反应（homogeneous catalysis reaction）。例如： • 气相均相催化反应中由 I2（gas），NO(gas)等气体分子催化的一些热分解反应。 • 液相均相催化反应中由酸、碱催化的加水分解反应。

有机小分子催化剂ppt课件

JACS, 2005, 127, 15696.
JACS, 2006, 128, 84.
没有明确的价值取向和人生目标，实现自我人生价值就无从谈起。人生价值就是人生目标，就是人生责任。每承担一次责任
4.4 手性磷酸—抗衡手性阴离子催化剂
JACS, 2006,
没有明确的价值取向和人生目标，实现自我人生价值就无从谈起。人生价值就是人生目标，就是人生责任。每承担一次责任
对该类催化剂的研究近年来才得到化学家的重视，并很快有机化学的热点和前沿，但其渊源可追溯到20世纪70年代。早在1971年Wiechert就首次报道了L-Proline可以催化分子内不对称羟醛缩合，1974年该反应被 Hajos等优化，ee值高达94%。然而，此后该类型的催化剂没有引起人们的重视。
没有明确的价值取向和人生目标，实现自我人生价值就无从谈起。人生价值就是人生目标，就是人生责任。每承担一次责任
6、金属有机化合物催化剂 6.1 以手性二胺为配体
配体
没有明确的价值取向和人生目标，实现自我人生价值就无从谈起。人生价值就是人生目标，就是人生责任。每承担一次责任
没有明确的价值取向和人生目标，实现自我人生价值就无从谈起。人生价值就是人生目标，就是人生责任。每承担一次责任
第一章、简介
自用1966年第一个手性金属配合物催化剂被成功用于不对称反应至今，不对称催化研究迄今已有40年的历史。2001年，Nobel化学奖授予了在该领域做出突出贡献的三位化学家Knowles, Noyori和Sharpless，标志着不对称催化研究已取得了令人瞩目的成就。

催化剂培训材料培训课件PPT工业催化剂制备与使用

– 若晶核长大速率大大超过晶核生成速率，溶液中最初形成的晶核不是很多，较多的离子以晶核为中心，依次排列长大而生成颗粒较大的晶型沉淀。
• 对沉淀剂选择有以下要求：
① 尽可能使用易分解并含易挥发成分的沉淀剂
– 常用的沉淀剂有：
• 碱类(NH4OH、NaOH、KOH) • 碳酸盐[(NH4)2CO4、Na2CO4、CO2] • 有机酸(乙酸、草酸)等 • 最常用的是NH4OH和(NH4)2CO4，因为铵盐在洗涤和热处
涤、干燥、粉碎和机械成型，最后经500℃ 焙烧活化得到 γ-Al2O3。
– 该法生产设备简单、原料易得且产品质量稳定。
② 碱中和法
• 将铝盐溶液[Al(NO3)3、AlCl3、 Al2(SO4)3等]用氨水或其它碱液( NaOH、KOH、NH4OH ) 中和，得到水合氧化铝：
Al3+ + OH－ ==== Al2O3·nH2O↓
易洗涤。
④ 形成沉淀物的溶解度应小些
– 沉淀反应愈完全、原料消耗愈小;
• 对于贵金属尤为重要。
⑤ 无毒
– 不应使催化剂中毒或造成环境污染。
• 对金属盐类选择有以下要求：
– 一般选用硝酸盐的形式提供金属盐，硝酸根易于洗脱或加热时分解而无残留。
– 而氯化物或硫化物残留在催化剂中，在使用时会呈现H2S或HCl形式释放出来，致使催化剂中毒。
1、载体选择
• 浸渍法首先要选择合适载体，根据用途可选择 – 粉末状载体 – 成型载体
• 根据反应类型特点选择不同性质的载体
– 外扩散控制
不需比表面较大的载体；
– 内扩散控制
载体孔径不宜过小；
• 阻挡反应物分子进入孔道内部；
• 生成物返回气相受阻。

催化剂导论PPT课件

3.×，起加速反应作用而又不改变该反应的标
4.
准Gibbs自由焓变化的物质是催化剂。
4. √
5. ×，催化剂参与化学反应过程
6. √
7. √
8. ×，由盐溶液共沉淀法制备氢氧化物时,部
分氢氧化物沉淀的PH可值编辑都课件大于7
19
二、在下列各题叙述中选择你认为正确的答案
1．下列分子筛中择形性突出的为： D
可编辑课件
7
第五节离子交换法
1. 分子筛的合成
2. 分子筛的分类
3.
A、X、Y、ZSM-5等
3. Si/Al比与分子筛的稳定性关系
4.
第六节催化剂成型
5. 压片、挤条、油可编辑中课件、转动成型
8
第三章催化剂性能的评价、测试和表征
1.催化反应动力学研究的意义和作用
催化动力学研究的一个重要目标是为所研究的催化反应提供数学模型，帮助弄清催化反应机理。
知道NaY的结晶度）？（5）你估计图示该工艺中制备NaY的导向剂是何物质？（6）如何将制得的NaY原粉做成球型催化剂？
可编辑课件
26
答：（1）将水玻璃，硫酸铝，偏铝酸钠按合适比例与一定量导向剂混合，搅拌使成胶，在一定温度下晶化一定时间后，过滤洗涤除去硫酸根等，干燥即制得NaY原粉（2）影响晶化的因素主要是：晶化温度、晶化时间、原料配比及其碱度。通过单因素实验，正交与均匀设计实验等，即可确定这些因素的较佳值。（3）导晶沉淀法（4）通过X射线粉末衍射即可测定NaY的晶化程度（5）NaY晶种（P52：化学组成、结构类型与分子筛相类似的、具有一定粒度的半晶化分子筛）。（6）成球机成型；胶溶后，油柱成型。
催化剂工程导论

催化剂制备方法PPT课件

过滤
干燥
洗涤
Na型丝光
沸石
18
浸渍法
将载体放进含有活性物质的液体中浸渍
载体（如Al2O3）的沉淀洗涤干燥载体的成型用活性组份浸渍干燥
焙烧分解
活化还原
2021
负载型金属催化剂
19
浸渍法的原理
活性组份在载体表面上的吸附毛细管压力使液体渗透到载体空隙内部提高浸渍量（可抽真空或提高浸渍液温度）活性组份在载体上的不均匀分布
粉末细，成型后机械强度高，但成球困难加入粘合剂（水），量少成球时间长，量
大时造成多胞，难成球加大转盘转数和倾斜度，粒度下降；转盘
深，粒度大
2021
47
固体催化剂制备方法进展
超细粒度催化剂
– 超细粒子在纳米尺度时的表面效应
– 反应中的扩散行为
– 催化剂活性增强
溶胶凝胶法
– 多组分在胶体中分布均匀
加热到90-100 0C尿素，同时释放出OH-
2021
11
导晶沉淀法
借助晶化导向剂引导非晶型沉淀转化为晶型沉淀
X,Y分子筛合成
分子筛合成原料
加晶种晶化
2021
无定型物转
X，Y晶体化
高结晶度
12
沉淀时金属盐类的选择
一般选用硝酸盐（大都溶于水）贵金属为氯化物的浓盐酸溶液铼选用高铼酸（H2Re2O7）
金属盐溶液
NaOH(Na2CO3)
沉淀
活
洗涤干燥焙烧研磨成型
化
催化剂
2021
8
单组分沉淀法
制备非贵金属的单组分催化剂或载体
Al3+ + OH-
载体Al2O3

催化剂课件ppt

高比表面积载体
因具有酸性或碱性，会影响催化剂的性能。如 SiO2 、 Al2O3、活性炭、分子筛等。
15
常用的载体
低比表面积载体
高比表面积载体
载体比表面积（m2/g）
载体
比表面积（m2/g）
刚玉
0～1
氧化铝
100～200
碳化硅硅藻土石棉耐火砖
<1 2～30 1～16 <1
共催化剂
和主催化剂同时起催化作用的组分
6
固体催化剂的组成
助催化剂
本身没有活性或者活性很小可以忽略，但却能显著改善催化剂的性能（活性、选择性和稳定性）。
7
助催化剂的分类及其作用
➢结构型助催化剂 ➢电子(调变)型助催化剂 ➢扩散型助催化剂(致孔剂) ➢毒化型助催化剂
8
结构型助催化剂
提高活性组分的分散度，从而提高其催化活性。（如合成甲醇Cu-ZnO-Al2O3催化剂中的Al2O3，提高了Cu的比表面积，从而提高其反应活性。）
25
空速
空速(Space velocity)：单位时间内，单位质量或体积催化剂所能处理的反应物量。
空速越大，表明催化剂的处理能力越强。空速的倒数为接触时间重时空速(weight hourly space velocity, WHSV) 液时空速(liquid hourly space velocity, LHSV) 气时空速(gas hourly space velocity, GHSV)
48
3.1 酸碱催化剂的应用及类型
固体酸碱催化剂的应用
已在石油化工、石油炼制生产过程中得到广泛应用。正逐步取代目前工业常用的硫酸、盐酸、氢氟酸等液体酸催化剂。实例固体碱催化剂在工业中的应用较少，有待进一步加强。

催化剂PPT授课课件

(2)测量小车从A点出发到达B点所花费的时间，如果过了B点才停止计时，所测AB段的平均速度vAB会偏__小__。
基础巩固练
【点拨】由题图可知，小球从 D 点运动到 F 点的路程 s＝ 12.50 cm－4.50 cm＝8.00 cm＝0.08 m，时间 t＝2×0.2 s＝ 0.4 s，速度 v＝st＝00.0.48 sm＝0.2 m/s。
使带火星木条复化氢的分解速率
燃的气体
Ⅱ.向B试管中
红砖粉末的___质__量___
重新加入5%的 ①又产生大量能和_化__学__性__质___ 在反应
过氧化氢溶液，使带火星木条复前后均没有发生变化，
反应停止后过燃的气体
能作过氧化氢分解的
滤、洗涤、干 ②滤渣质量为a g 催化剂
燥、称量滤渣
HK版八年级上
【答案】8.00；0.2
能力提升练
10．[中考·江苏泰州]如图是“研究气泡的运动规律”实验装置。
(1)实验时所用的测量工具是刻度尺和___秒__表___。 (2)要正确判断气泡是否做匀速直线运动，需要对气泡
运动时的相关物理量进行测量，为便于测量，就使气泡在管内运动得较___慢_____(填“快”或“慢”)，气泡的运动如果是匀速直线运动，收集到的数据特点是运动的路程和时间成____正____比。
2. 太空舱利用NiFe2O4将航天员呼出的CO2转化为O2，
而NiFe2O4的质量和化学性质在反应前后都不变。则
NiFe2O4在该过程中是( D )
A. 反应物
B. 生成物
C. 消毒剂
D. 催化剂
3. 【2020•东莞】实验室用过氧化氢制氧气的实验中，应加入少量二氧化锰。下列说法中正确的是( D ) A. 只有二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂 B. 二氧化锰只能作过氧化氢分解的催化剂 C. 加入二氧化锰可以增加过氧化氢分解产生氧气的质量 D. 二氧化锰能加快过氧化氢分解

石油化工催化剂及应用ppt课件

第一章催化剂与催化作用础知识
对工业催化剂的要求
• 工业催化剂是指具有工业生产实际意义，可以用于大规模生产过程的催化剂。
• 一种好的工业催化剂应具有适宜的活性、高选择性和长寿命。
• 工业催化剂的活性、选择性和寿命除决定于催化剂的组成结构外，与操作条件也有很大关系。这些条件包括原料的纯度、生产负荷、操作温度和压力等。
第一章催化剂与催化作用基础知识
• 密度：催化剂的密度是指单位体积内含有的催化剂的质量（或重量），常以符号ρ表示，单位是 g/mL。
密度常分为堆积密度、颗粒密度以及真密度。
堆
V隙
M V孔
V骨
颗
M V孔 V骨
真
M V骨
第一章催化剂与催化作用基础知识
比孔容：单位重量催化剂颗粒内部的真正孔体积的总叫和比孔容。常以符合Vg表示，单位是mL/g。
3
转化率表示法
CA%=反应物A转化掉的量/流经催化床层进料中反应物A的总量×100%
要求反应温度、压力及原料气组成相同
只要求反应温度相同，不要求反应物浓度和催化剂用量相同
要求反应条件(温度、压力、接触时间、原料气浓度) 相同
第一章催化剂与催化作用基础知识
催化活性在理论研究中经常采用： • 转换频率：指单位时间内每个催化活性中心上发
带出旋风分离器；若颗粒过于粗，则流化性不好，并有可能扩散控制。
第一章催化剂与催化作用基础知识
（六）机械性质
• 催化剂的机械性质（例如磨损率、压碎强度）和热性质（例如热导率、抗热冲击性能）是其工程性能的一个重要方面，催化剂在使用前要经过运输过程和装料过程。
• 有的催化剂在使用过程中要经受非常高的温度和剧烈的温度变化，有的在高温和一定的气氛下再生，这些都要求催化剂具备相应的机械性质和热性质。

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。

加氢裂化催化剂PPT课件

7
酸强度
指给出质子或接受电子对的能力，用Hammett函数Ho表示。选用不同PKa值的指示剂测出不同酸强度的Ho，Ho越小，酸强度越大。
8
酸(浓)度酸量/单位面积(单位质量) 酸度对强度是一个分布
9
氢氧化铝的名称
英文名
化学式
地质学名
Gibbsite Hydragillte Bayerite(Ⅰ ) Nordstrandite Bayerite(Ⅱ) Boehmite Diaspore Pseudo-boehmite
22
• 改变pH值只影响两者间的浓度而对总浓度无影响
• 当降低等电点时AlO－和AlOH2＋的浓度均有增加，而可增加吸附量
23
• 对活性的影响，因催化剂不同而异 • Ni-Mo/Al2O3加3％HDS活性最高，KHDS从
0.8增至1.3 • Co-Mo/Al2O3加0.5％HDS相对活性增加22％，
34
含分子筛和无定形载体反应性能的差别
• 活性：含分子筛的高，灵敏度大 • 寿命：含分子筛的长 • 选择性：含分子筛的中油选择性略差 • 耐氮能力：含分子筛的较差 • 产品质量：含分子筛的略差 • 循环操作时含分子筛的有芳烃积累问题 • 以上问题近期都有大幅改进
35
催化剂选择性与运转时间的关系
牌号
特点及用途
HC-115，215 HC-29 HC-170 HC-150
中油型催化剂，活性、稳定性皆优于无定型催化剂，氢耗降低10％。
轻油型催化剂，石脑油增加3个百分点，氢耗低10M3/M3。
石脑油选择性比HC-24高1.5％，沸石技术改进。
反应温度比HC-24低5.5℃，液收不变，氢耗低53.4M3/M3。

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缩小体积增大压强；分离出乙醚；改用选择性更高的催化剂。
【催化剂的选择性】
选择性= 转化为目的产物的某反应物的量
该反应物的转化总量
【题组3】
【练习6】
D
【练习7】
e 对同一个可逆反应而言,其他条件相同,采用不同的催化剂,达到平衡时,同一种反应物的转化率相同 ②b点催化效率高,反应速率快,CO2的转化率大
CO2转化率(%) 12.3 10.9 15.3 12.0
甲醇选择性(%)
42.3 72.7 39.1 71.6
【备注】Cat.1：Cu/ZnO纳米棒；Cat.2：Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比
【表中数据表明此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应 Ⅰ的催化能力不同，因而在该时刻下对甲醇选择性有影响】
1.宏观辨识---实验现象的推断和能量过程示意图 2.微观探析---催化剂原理的微观分析 3.变化观念和平衡思想---对速率的影响 4.证据推理和模型认识--运用速率和平衡理论解释相关知识 5.社会责任--催化剂的研究
若使用过氧化氢酶，能使反应速率提高到1023倍以上。
活化络合物
鲁教版《选修四》62页：
11
2019年考试大纲
命题热点 3年考情
核心素养
1.了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用 2.理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释
一般规律
催化剂的原理、催化活性、催化剂的选择性、催化剂与转化率和产率的关系
2018-全国II，浙江，北京，江苏 2017-全国II，浙江，北京，江苏，天津，海南 2016-全国II，浙江，北京，江苏，海南
【题组1】
【2014，海南】
BC
【2018，北京】
D
【2018，北京】3.
（3）I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。 i．SO2+4I－+4H+ S↓+2I2+2H2O ii．I2+2H2O+_S_O_2 _S_O_4_2_− +_4_H_+_+2 I－
【练习5】
>0 <0
脱水制乙烯脱水制乙醚
乙醚的选择性是指用于生成乙醚的乙醇占反应消耗总乙醇量的百分比，
>
因为ΔH1>0,而ΔH2<0，升高温度推动反应Ⅰ平衡右移，而反应Ⅱ左移，有利于乙烯的生成而不利于乙醚的生成，故乙醚的选择性降低
（3）除了改变温度外，请再提供一种提高乙醚产率的可行方法_______________________。
衡移动角度来解析转化率随温度的变化而变化？
1.催化剂角度——有催化剂，未达平衡 2.平衡角度——已达平衡，或有明显信息“从平衡移动角度解析……”；题目中没提到使用催化剂。 3.注：题目中若指明是“耐高温催化剂”——则不能再说“温度升高，催化剂活性下降”了。
2018年诺贝尔化学奖得主之一弗朗西丝·阿诺德（Frances H.Arnold）首次实现了酶的定向进化。酶是一类能够催化化学反应的特殊蛋白质。通过定向进化制造的酶可用于生产包括生物燃料和药品在内的多种产品。
1.具有良好的活性，特别是在低温下的活性； 2.具有良好的选择性，尽量减少或不发生不需要的副反应； 3.具有良好的耐热性和抗毒性能； 4.具有一定的使用寿命； 5.制造原料价格便宜，并容易获得。
【方法结构化】转化率（或产率）的变化随温度变化曲线的解析——选择回答的角度问题
【讨论】如何选择是从催化剂活性角度或平
第一步：A+C→AC第二步：AC+B→AB+C
例如：工业上合成氨：
N2+3H2
2NH3,需要用铁作催化剂，简单表示：
【催化剂的选择性】
选择性= 转化为目的产物的某反应物的量
该反应物的转化总量
【小结】催化剂不能改变平衡转化率和平衡产率，但是在反应未达到平衡前可以改变转化率和产率。
【讨论】如何选择催化剂？
3SO2+2H2O=2H2SO4+S↓
催化原理：
化学反应A+B→AB，所需活化能为E，加入催化剂C后，反应分两步进行：
第一步：A+C→AC
第二步：AC+B→AB+C
例如：工业上合成氨：
N2+3H2
2NH3,需要用铁作催化剂，简单表示：
人教版《选修四》23页：
【题组2】
【2018，浙江】4.
ACD
【练习10】
【知识结构化】总结催化剂的相关知识
1.催化剂的定义、催化原理 2.催化剂的活性与选择性（理解） 3.催化剂与转化率（或产率）的关系 4.如何选择催化剂
若使用过氧化氢酶，能使反应速率提高到1023倍以上。
催化原理：
化学反应A+B→AB，所需活化能为E，加入催化剂C后，反应分两步进行：
【2016·全国Ⅱ】8.
【2016·浙江理综】9.
CO2(g)＋3H2(g) CO2(g)＋H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－53.7 kJ·mol－1 Ⅰ
CO(g)＋H2O(g) ΔH2 Ⅱ
T(K)
543 543 553 553
催化剂
Cat.1 Cat.2 Cat.1 Cat.2