浅谈催化剂.doc
催化剂简论 概述 催化剂是一种改变反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质。 在化学反应中能改变（加速或减慢）其他物质的化学反应速率，但其自身质量和化学性质在反应前后不发生变化（反应过程中发生变化）的物质称为催化剂，也称为催化剂。称为催化剂。 其物理特性可能会发生变化。 催化剂具有催化正向反应和逆向反应的功能，为可逆反应，具体取决于反应条件。 反应前后催化剂的组成、化学性质和质量不发生变化； 它与反应体系的关系就像锁与钥匙的关系，具有高度的选择性（或专一性）。 关键词催化剂； 均相催化； 多相催化； 生物催化； 应用与发展 第一节引言 催化剂在化学反应中的作用称为催化作用。 固体催化剂在工业上也称为催化剂。 反应前后催化剂的组成、化学性质和质量不发生变化； 它与反应体系的关系就像锁与钥匙的关系，具有高度的选择性（或专一性）。 催化剂并不催化所有化学反应。 例如，二氧化锰催化氯酸钾的热分解，加速化学反应的速率，但不一定催化其他化学反应。 有些化学反应没有唯一的催化剂。 例如氧化镁、氧化铁、氧化铜等可以对氯酸钾的热分解起到催化作用。 氯酸钾制氧时，也可用红砖粉或氧化铜作催化剂。 一般来说，催化剂是指参与化学反应中间过程，能选择性地改变化学反应速率，而其数量和化学性质在反应前后基本保持不变的物质。
通常，催化剂加速化学反应并使反应尽快达到化学平衡的作用称为催化，但它不改变反应的平衡。 第二节 主要分类 1.均相催化 催化剂与反应物处于同一相且无相界的反应称为均相催化。 能起到均相催化作用的催化剂就是均相催化剂。 均相催化剂包括液体酸、碱催化剂、固体酸碱催化剂、可溶性过渡金属化合物（盐和配合物）等。均相催化剂作为分子或离子独立发挥作用，具有均匀的活性中心，具有较高的活性和选择性。 2.多相催化多相催化剂也称为多相催化剂，用于不同相的反应，即它们与其催化的反应物处于不同的状态。 例如：生产人造黄油时，不饱和植物油和氢气可以通过固体镍（催化剂）转化为饱和脂肪。 固体镍是一种非均相催化剂，其催化的反应物有液体（植物油）和气体（氢气）。 简单的多相催化剂含有吸附在催化剂表面的反应物（或zh-ch：底物；zh-tw：受体）。 反应物中的键被破坏，导致新的键形成，但由于产物与催化剂之间的键合不牢固，导致产物离开反应位点等过程。 现在已知催化剂表面上会发生许多不同的吸附和反应结构。 3.生物催化酶是生物催化剂。 它是由植物、动物和微生物产生的具有催化能力（大多数蛋白质）的有机化合物。
但少量RNA也具有生物催化功能），以前称为酶。 酶催化也是有选择性的。 例如淀粉。 酶催化淀粉水解成糊精和麦芽糖，蛋白酶催化蛋白质水解成肽等。生物体利用它们来加速体内的化学反应。 如果没有酶，生物体中的许多化学反应将进行得非常缓慢，从而难以维持生命。 在大约 37°C（人体温度）的温度下，酶发挥最佳作用。 如果温度高于50℃或60℃，酶就会被破坏，不再发挥作用。 因此，使用酶分解衣服上污渍的生物洗涤剂在低温下使用时最有效。 酶在生理、医学、农业、工业等方面具有重要意义，目前酶制剂的应用越来越广泛。 （例如：酶制剂在工业上可用作催化剂，有些酶还是珍贵的药物。） 第三节实际用途与发展 催化剂在化工生产、生产化肥、农药及各种化工原料等方面有着重要而广泛的应用。 必须使用催化剂。 催化剂在化学生产、科学家实验和生命活动中发挥着重要作用。 例如，五氧化二钒在硫酸生产中用作催化剂。 为了由氮和氢合成氨，使用主要由铁组成的多组分催化剂来提高反应速率。 在炼油厂中，催化剂是必不可少的。 使用不同的催化剂可以生产不同品质的汽油和煤油。 酸性和碱性铬乙酸催化剂的化学合成。 汽车尾气中含有有害的一氧化碳和一氧化氮，使用铂等金属作为催化剂，可以将其快速转化为无害的二氧化碳和氮气。
酶是由植物、动物和微生物产生的具有催化能力的蛋白质。 生物体内几乎所有的化学反应都是由酶催化的。 酿造和制药工业都使用催化剂。 催化剂的用量很少，必须适当选择。 最好使用混合催化剂。 无机酸、碱、盐催化剂具有一定的腐蚀性和毒性； 大多数有机催化剂都是易燃、甚至爆炸且有毒的。 例如，三氟化硼-乙醚络合物是一种剧毒物质。 储存和使用时要注意安全。 催化剂的发展应向高效、低腐蚀、纳米化和环境友好方向发展。 高效率可以减少用量，低腐蚀可以减少对设备的损害，纳米技术可以使金属氧化物催化剂更加高效，环保有利于健康和环境友好。 第四节结论综上所述，催化剂广泛应用于世界各地各行各业。 未来将应用于催化剂的科学理论研究、清洁能源的开发利用、环境保护和提高经济效益、人类生存环境的治理和保护等领域。 有很大的发展前景。 总之，人类的生存和发展，衣食住行都离不开催化剂及其发展。 参考文献 第二届国际均相催化会议范方明，微乳液法制备复合纳米TiO2光催化剂及其降解有机污染物的研究[D]，济南：山东大学，2007年王贵如。 催化剂与催化作用[M]． 大连：大连理工大学出版社.2004