催化剂导论

催化剂工程导论一、定义题1.什么是助催化剂？（P18）助催化剂是催化剂中具有提高催化剂活性、选择性，改善催化剂的耐热性、抗毒性、机械程度和寿命等性能的成分。

虽然助催化剂本身并无活性，但只要在催化剂中添加少量助催化剂，即可明显达到改进催化剂性能的目的。

2.什么是设备放大效应？ P133随着催化剂制备规模由小试而中试，再由中试而工业化大生产，设备逐步增容，构造还可能变化，由此而带来制品质量的种种差异，可称之为设备的放大效应。

3.什么是比表面积？(p93)催化剂比表面积指单位质量多孔物质内外表面积的总和，单位为/ g ,有时也简称比表面4.什么是TGDTA?TG指的是热重分析，DTA指的是差热分析，TG和DTA一般是在一台仪器上，也就是热重-差热分析仪.5.什么是过渡浸渍？这个自己找一下二、判断题1、用沉淀法制备催化剂，加料方式对催化剂性能影响不大。

（×）答案在p35：经验证明，在溶液浓度，温度，加料速度等其他条件完全相同的条件下，由于加料方式的不同，所得沉淀的性质也可能有很大差异，并进而使最终催化剂或载体的性质出现差异。

2、催化剂不参与化学过程。

（×）实质是参加了化学反应，经过一次化学循环后又恢复到原来的组成3、工业催化剂载体都是多孔惰性物质。

（×）正确说法：工业催化剂载体多数是孔性惰性物质4、起加速化学反应的物质是催化剂。

（×）起加速化学反应的物质也可能不是催化剂。

答案在p13第一段第二段：催化剂是在化学方面起加速化学反应的作用，而像光、电子热以及磁场等物理因素有时也能引起并加速化学反应，但其所起的作用一般不被称为催化作用。

根据定义：起催化作用的物质称为催化剂，知其不是催化剂。

5、合成氨催化剂中的Al2O3是电子型助催化剂。

（×）答案在P19 :它是结构型助催化剂。

三、选择题1、双金属重整催化剂中，氧化铝作什么成分？（载体）2、制备骨架镍催化剂应采用（热熔融法）P46~473、干燥温度范围（80~200℃），焙烧温度范围（≥600℃）P374、分子筛中择形性最好的是哪个？ZSM55、浸渍法制备多组分催化剂应采用（多次浸渍）P43四、简答题1 简述Dowden建议的催化剂设计程序。

黑龙江大学硕士研究生入学考试大纲考试科目名称：催化剂导论考试科目代码：[087]一、考试要求学习要求为考试内容所规定范围，对工业催化专业方向的学生，要求掌握催化剂的基本原理、催化作用、催化过程的吸附作用，熟悉催化剂制备的基本工艺和方法，熟悉对催化剂性质的测试与表征方法和手段，了解催化剂失活与再生的原因与方法等内容。

注重基本概念，基本原理，基本方法。

本课程参考书为：〈实用催化〉高正中编化学工业出版社；〈催化剂工程导论〉王尚弟、孙俊全编化学工业出版社。

二、考试内容第一章概论一、有关催化剂作用和催化剂的定义、概念1．催化作用2．催化剂的活性、选择性和寿命二、催化剂的组成、成分1．工业催化剂需考虑的问题2．催化剂的成分三、催化体系分类第二章催化中的吸附作用一、固体催化剂的表面结构二、分子在固体表面的吸附1．物理吸附与化学吸附2．吸附的可动性3．吸附位能曲线三、吸附热四、金属上的化学吸附1．金属的化学吸附活性2．一些气体的化学吸附态第三章工业催化剂制备制造方法一、沉淀法1．沉淀法的分类2．沉淀操作的原理和技术要点3．实例二、浸渍法1．各类浸渍法的原理及操作2．实例三、混合法四、热熔融法五、离子交换法六、催化剂成型1．成型工艺概述2．几种重要的成型方法七、固体催化剂制备方法的新进展第四章催化剂表征与测试一、概述二、活性评价和动力学研究1．活性的测定与表示方法2．动力学研究的意义和作用3．实验室反应器4．评价与动力学实验的流程和方法三、催化剂的宏观物理性质测定1．颗粒直径及粒径分布2．机械强度测定3．催化剂的抗毒稳定性及其测定4．比表面积测定与孔结构表征四、催化剂微观性质的测定和表征1．电子显微镜在催化剂研究中的应用2．X-射线结构分析在催化剂研究中的应用3．热分析技术在催化剂研究中的应用第五章催化剂的失活一、结焦二、金属污染三、毒物吸附1．金属催化剂中毒2．固体酸催化剂中毒3．毒物的结构和性质对其毒性的影响4．中毒与反应条件四、烧结1．生成化合物2．相转变与相分离3．活性组分被包埋4．组分挥发5．颗粒破裂6．结污7．催化剂再生和更换第六章催化剂在化工利用中的应用、发展及实例分析1．催化加氢；2．催化氧化；3．催化剂在是由石油化工等领域中的应用4．环境友好催化剂及其应用三、考试结构1．考试时间：120分钟2．满分： 150分3．题型结构：简答（40 ）论述（35）综合分析及评述（75分）四、参考书目1．《实用催化》，高正中编，化学工业出版社2．《催化剂工程导论》，王尚弟、孙俊全编，化学工业出版社。

第一章1.1953年Ziegler-Natta型催化剂的问世，是化工里程碑。

2•合成氨工业是最伟大的工艺开发：把催化剂理论和工艺实际相结合，解决了热力学、催化剂筛选、高压的问题。

3. Wachker :乙烯制备乙醛，采用纯乙烯和纯氧，催化剂原位再生，乙烯大量过剩，维持在爆炸极限上限操作，压力为0.3mpa,温度为373K，乙烯经纯化后再生，依稀的收率打95%.4. 催化剂的基本特性：a催化剂能够加快化学反应速率，但本身并不进入化学反应的计量b 催化剂对反应具有选择性，即催化剂对反应类型、反应方向和产物的结构具有选择性c催化剂只能加速热力学上可能进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应d催化剂只能改变化学反应的速率，而不能改变化学平衡的位置e催化剂不改变化学平衡，意味着对正方向有效的催化剂，对反方向的反应也有效。

5. 催化剂按工艺与工程分类：多相固体催化剂，均相配合物催化剂，酶催化剂。

6. 多相固体催化剂包括：主催化剂，共催化剂，助催化剂（结构助催化剂，电子助催化剂，晶格缺陷助催化剂），载体，其他。

第二章1. 工业催化剂的传统制造方法：沉淀法，浸渍法，混合法，离子交换法，热熔融法。

2. 沉淀法分为：单组分沉淀法，共沉淀法，均匀沉淀法，浸渍沉淀法，导晶沉淀法。

3. 沉淀法的流程：两种以上的金属盐溶液-混合-沉淀剂-沉淀-晶型或非晶型的沉淀-洗涤干燥焙烧-研磨成型活化-催化剂。

4. 共沉淀：将两个或多个组份同时沉淀。

关键：T、PH 搅拌程度，加料顺序5. 均匀沉淀：首先使沉淀金属盐溶液与沉淀剂母体充分混合，形成均匀的体系，调节温度和时间，逐渐提高PH 是沉淀缓慢进行。

关键：沉淀剂的选择温度和PH的控制。

6. 洗涤：沉淀法制备催化剂特有的操作EG硝酸铝和氨水-中和-洗涤-老化-过滤-酸化-成型-干燥-煅烧-成品7. 沉淀剂的选择原则：a尽可能使用易分解挥发的沉淀剂b形成的沉淀物必须便于过滤和洗涤c沉淀剂的溶解度要大d沉淀物的溶解度应很e沉淀剂必须无毒，不应造成环境污染。

催化剂工程导论复习题库一、名词解释催化剂——一种物质，旧称触媒，它能够改变反应的速度而不改变反应的吉布斯自由焓变化，这种作用称催化作用。

载体——固体催化剂所特有的组分，起增大表面积，提高耐热性和机械强度的作用，有时还担当共催化剂或助催化剂的角色。

抑制剂——如果在主催化剂中添加少量的物质，能使前者的催化活性适当降低，甚至在必要时大幅度下降，则这种少量的物质称为抑制剂。

（和助催作用相反）。

均匀共沉淀法——是使待沉淀金属盐溶液与沉淀剂母体充分混合，预先造成一种十分均匀的体系，然后调节温度和时间，逐渐提高pH值，或者在体系中逐渐生成沉淀剂等方式，创造形成沉淀的条件，使沉淀缓慢进行，以制得颗粒十分均匀而且比较纯净的沉淀物。

陈化——沉淀在其形成之后发生的一切不可逆变化称为沉淀的陈化。

浸渍法——将载体浸泡在含有活性组分（注、助催化剂组分）的可溶性化合物溶液中，接触一定的时间后除去过剩的溶液，再经过干燥、焙烧和活化，即可制得催化剂。

熔融法——是在高温条件下进行催化剂组分的熔合，使其成为均匀的混合体，合金固溶体或氧化物固体。

适用于少数不得不经熔炼过程的催化剂，为的是要借助高温条件将各个组分熔炼成为均匀分布的混合物，甚至形成氧化物固溶体或合金固溶体。

离子交换法——借用离子交换剂作为载体，以阳离子的形式引入活性组分，制备高分散、大比表面积、均匀分布的附载型金属或金属离子催化剂。

机械强度——催化剂抗拒外力作用而不致发生破坏的能力。

强度是任何固体催化剂的一项主要性能指标，它也是催化剂其他性能赖以发挥的基础。

寿命——指催化剂在使用条件下，维持一定活性水平的时间（单程寿命），或者每次活性下降后经再生而又恢复到许可活性水平的累计时间（总寿命）。

寿命是对催化剂稳定性的总概括。

转化率——反应物A已转化的物质的量与反应物A起始的物质的量之比，以百分数表示。

空速——物料的流速（单位时间的体积或质量）除以催化剂的体积就是体积空速或是质量空速，单位s-1。