影響催化劑催化效果的因素有哪些
作者:訪客發布時間:2021-08-20分類:催化劑及助劑瀏覽:159
在化工生產、科學家實驗和生命活動中,催化劑都大顯身手。例如,硫酸生產中要用五氧化二釩作催化劑。由氮氣跟氫氣合成氨氣,要用以鐵為主的多組分催化劑,提高反應速率。
影響催化劑活性的因素有:
(1)溫度:溫度對催化劑的活性影響很大,溫度太低時,催化劑的活性很小,反應速度很慢,隨著溫度升高,反應速度逐漸增大,但達到最大速度后,又開始降低。絕大多數催化劑都有其活性溫度范圍、溫度過高,易使催化劑燒結而破壞其活性,最適宜的溫度要通過實驗來確定。
(2)助催化劑:在催化劑的制備過程中或催化反應中往往加入少量物質,雖然這種物質本身對反應的催化活性很小或無催化作用,卻能顯著提高催化劑的活性、穩定性或選擇性。這種物質稱為助催化劑;
(3)載體:把催化劑負載于某種惰性物質之上,這種惰性物質稱為載體。常用的載體有石棉、活性炭、硅藻土、氧化鋁、硅酸等。使用載體可以使催化劑分散,增大有效面積,不僅可以提高催化劑活性、節約用量,同時還可以增加催化劑的機械強度防止活性組分在高溫下發生熔結而影響其使用壽命。
(4)毒化劑和抑制劑:在催化劑的制備或反應過程中,由于引入少量雜質,使催化劑的活性大大降低或完全喪失,并難以恢復到原有活性,這種現象稱催化劑中毒。
如僅使其活性在某一方而受到抑制,但經過活化處理可以再生,這種現象稱為阻化。使催化劑中毒的物質稱毒化劑,有些催化劑對于毒物非常敏感,微量的毒化劑即可使催化劑活性減小甚至消失。有些毒化是由反應物中含有的雜質[如吡啶、硫、磷、砷、硫化氫、砷化氫、磷化氫及一些含氧化合物造成的。有些毒化是由反應中生成物或分解物造成的。使催化劑阻化的物質稱為抑制劑,它使催化劑部分中毒,從而降低了催化活性。毒化劑和抑制劑之間并無嚴格的界限。毒化現象有時表現為催化劑的部分活性消失,因而呈現出選擇性催化作用。
催化劑是指在化學反應里能改變反應物化學反應速率(提高或降低) 而不改變化學平衡,且本身的質量和化學性質在化學反應前后都沒有發生改變的物質叫催化劑。
據統計,約有90%以上的工業過程中使用催化劑,如化工、石化、生化、環保等。
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