一、催化劑的催化原理
催化劑的催化原理是降低反應(yīng)所需要的條件,根據(jù)有效碰撞理論,分子之間的有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的條件,而只有活化分子、原子或離子才能發(fā)生有效碰撞。因此,在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)之前,反應(yīng)物需要吸收能量,由普通分子、原子、離子轉(zhuǎn)變成活化分子、原子、離子,這種能量稱為活化能。正催化劑可以使反應(yīng)的活化能大大降低,使得一些原本需要激烈條件,如高溫、高壓等才能發(fā)生的反應(yīng)在較溫和的條件下即可發(fā)生,因此大大加快了反應(yīng)速率。而負(fù)催化劑則通過提高反應(yīng)的活化能使反應(yīng)較難發(fā)生,降低了反應(yīng)速率。
二、催化劑的組成成分及作用
絕大多數(shù)催化劑有三類可以區(qū)分的組分:活性組分、載體、助催化劑。
1、活性組分
活性組分是催化劑的主要成分,有時由一種物質(zhì)組成,有時由多種物質(zhì)組成。
活性組分分類:
2、載體
載體是催化活性組分的分散劑、黏合劑或支撐體,是負(fù)載活性組分的骨架。將活性組分、助催化劑組分負(fù)載于載體上所制得的催化劑成為負(fù)載型催化劑。
常用載體的類型:低比表面積的有:剛玉、碳化硅、浮石、硅藻土、石棉、耐火磚;高比表面積的有:氧化鋁、SiO2-Al2O3、鐵礬土、白土、氧化鎂、硅膠、活性炭。
3、助催化劑
助催化劑是加入到催化劑中的少量物質(zhì),是催化劑的輔助成分,其本身沒有活性或者活性很小,但是它們加入到催化劑中后,可以改變催化劑的化學(xué)組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)、離子價態(tài)、酸堿性、晶格結(jié)構(gòu)、表面結(jié)構(gòu)、孔結(jié)構(gòu)、分散狀態(tài)、機械強度等,從而提高催化劑的活性、選擇性、穩(wěn)定性和壽命。