关于催化剂的介绍第1页，共35页，星期日，2025年，2月5日固体催化剂的制备目录123固体催化剂的组成与选择固体催化剂简介第2页，共35页，星期日，2025年，2月5日1.1固体催化剂的简介定义：在化学反应中能加快或减慢其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后（反应过程中会改变）都没有发生变化的物质叫做催化剂，又叫触媒。所以固体催化剂在工业上也称为触媒。催化剂对可逆反应同时具有催化正、逆反应的功能，视反应条件而定，如芳烃加氢反应。第3页，共35页，星期日，2025年，2月5日1.2实际用途可见，催化剂在全球各行各业广泛使用，未来无论在催化剂的科学理论研究、清洁能源开发与利用，环境保护与提高经济效益以及人类的生存环境的治理与保护都有极大的发展前景。简言之，人类的生存发展，吃穿住行都离不开催化剂及其发展。催化剂的用途：硫酸生产中要用五氧化二钒作催化剂；由氮气跟氢气合成氨气，要用以铁为主的多组分催化剂，提高反应速率；在炼油厂，选用不同的催化剂，就可以得到不同品质的汽油、煤油；汽车尾气中含有害的一氧化碳和一氧化氮，利用铂等金属作催化剂可以迅速将二者转化为无害的二氧化碳和氮气；酶是植物、动物和微生物产生的具有催化能力的蛋白质，生物体的化学反应几乎都在酶的催化作用下进行，酿造业、制药业等都要用催化剂催化。①催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、多种化工原料等都要使用催化剂；②在科学家实验、生命活动中，催化剂也都大显身手。第4页，共35页，星期日，2025年，2月5日2.1催化剂的组成与选择固体催化剂组成包括：1、催化活性物质2、载体3、助催化剂4、抑制剂固体催化剂特点：1、高活性2、高选择性3、高强度4、长寿命第5页，共35页，星期日，2025年，2月5日2.1.1活性组分催化剂的核心部分是活性组分，即真正起催化作用的组分。化工中的固体催化剂可按其化合形态、电子性质及其在催化作用中的电子因素分为三类：①半导体催化剂，主要是金属氧化物和硫化物；②金属催化剂，又称导体催化剂，多为简单金属和过渡金属；③绝缘催化剂，主要是周期表ⅢA、ⅣA、ⅤA族的金属或非金属氧化物及卤化物。很多催化剂可以化学吸附氧和氢，所以通常是氧化-还原和加氢-脱氢反应的有效催化剂。如：铂（氧化）、镍（加氢）、半导体（催化同一类反应），常需较高温度，对毒物不敏感；过渡金属氧化物，是烯烃聚合的优良催化剂。有关催化剂化学特性的原理还尚不足以用来预先选择催化剂，现在依然是依靠经验资料（考虑是否经济合理、安全可靠）的技术。第6页，共35页，星期日，2025年，2月5日2.2载体载体常兼作稳定剂和分散剂，是影响催化剂性能的重要因素之一。载体的种类、组成、表面积、孔结构、导热性、耐热性、机械强度、制备方法、附载活性组分的方法、载体与活性组分之间的相互作用等，对催化剂的性能都有影响。由于催化反应只是在催化剂表面进行，颗粒内部金属并不能起到催化作用，所以一些来源有限、价格昂贵的活性组分（铂、铑等）用整粒的金属作催化剂是不适宜的。为充分发挥作用，可以用催化剂载体。催化剂载体的作用：①提供有效表面和适合的孔结构；②是催化剂获得一定的催化强度；③提高催化剂的热稳定性；④提供活性中心；⑤与活性组分作用形成新的化合物；⑥节省活性组分用量。第7页，共35页，星期日，2025年，2月5日2.2.2催化剂的载体分类1、小面积载体。又分无孔和有孔低表面载体两种。2、高比表面载体。如下表：载体比表面积/㎡.g-1孔型载体举例低比表面积1非孔型磨砂玻璃、金属、碳化硅大孔型熔融氧化铝、氧化硅中比表面积100多孔型氧化硅、氧化铝、硅藻土、浮石高比表面积100微孔型活性氧化铝、氧化硅-氧化铝、铝凝胶、硅胶、活性炭第8页，共35页，星期日，2025年，2月5日2.3助催化剂本身催化活性很小，但添加极少量于催化剂中，却能显著改变催化剂效能，这是助催化剂与载体的区别。助催化剂类型：①结构型（一般不影响活性组分的本性）；②调变型（可以调节和改变活性组分的本性）助催化剂一般在含量较少时可使催化剂活性提高，而用量过大时，活性反而下将，催化剂的活性存在一高峰。有些促进剂（如Al2O3、CaO、K2O用于合成氨反应中；氯化物作为加氢和异构化催化剂促进剂；硫化物用于促进加氢脱硫催化剂）可以增加活性中心的数目，从而使催化剂表面具有更大的活性。第9页，共35页，星期日，2025年，2月5日2.4抑制剂抑制剂是促进剂的对立物。制备催化剂时加入很少量就可以减小活性，提高