催化剂课件精品医学ppt课件

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1、催化剂市场1.催化剂是化学中的魔术师，是化学工业中的一员主将。2.化学工业中约有百分之八十五的化学反应离不开催化剂。可以说没有催化剂，就没有现代化学工业。催化剂市场按照2003年统计，催化剂的消耗如下催化反应消耗量/亿美元催化反应消耗量/亿美元聚合47.2催化裂化51.2有机合成17.0加氢处理15.0氧化，氨氧化等11.0加氢裂化8.2合成氨，甲醇等13.0催化重整4.3加氢，脱氢8.0排污控制80.9催化剂市场全球催化剂销售额（美元）不同时期全球催化剂1985年11.0亿销售额1990年25.08亿1995年85.0亿1996年90.0亿2000

2、年100.0亿2003年115.0亿2009年155.4亿催化反应一.催化反应的分类1．根据体系中催化剂和反应物的相分类（1）均相催化反应：当催化剂和反应物形成均一的相时，反应成为均相催化反应（homogeneouscatalysisreaction）。例如：气相均相催化反应中由I2（gas），NO(gas)等气体分子催化的一些热分解反应。液相均相催化反应中由酸、碱催化的加水分解反应。（2）多相催化反应：当催化剂和反应物处于不同相时，反应称为多相催化反应(heterogenouscatalysisreaction)。①在多相催化反应中，催化剂通常为固

3、体。由气体反应物和固体催化剂组成的体系称为气-固多相催化反应。这是最常见且重要的一类反应。例如，氨的合成，乙烯氧化合成环氧乙烷。②反应物是液体，催化剂是固体的反应称为液-固多相催化反应。例如，在Ziegler-Natta催化剂作用下的烯烃聚合反应（Ti,Cr→高密度聚乙烯；Ti→聚丙烯；Ti,Co,Ni→聚丁二烯橡胶），油脂的加氢反应等。（3）酶催化反应（enzymecatalysisreaction）:酶催化反应兼有均相与多相的特点。酶本身呈胶体均匀分散在水溶液中（均相），但反应却从反应物在其表面上积聚开始（多相），因此同时具有均相和多相的性质。2

4、．按催化剂的作用机理分类：一些常见的催化反应分类（按催化剂的作用机理分类）均相或多相催化反应酶催化反应I.酸碱反应1.岐化反应1.转移酶2.水解2.水解酶3.裂解3.裂解酶4.异构4.异构酶5.烷基化（水合）5.连接酶（合成酶）II.氧化还原6.氧化还原a.加氢脱氢b.氧化还原6.氧化还原酶a.脱氢酶b.氧化还原酶①氧化还原反应：催化剂使反应物的分子中的键裂解出现不成对电子，并在催化剂的电子参与下与催化剂形成均裂键。这类反应的重要机理是催化剂和反应物之间的单电子交换。这类反应中，具有催化活性的固体具有接受和给出电子的能力，包括过渡金属和它们的化合物，

5、以及非化学计量的过渡金属化合物，最重要的是氧化物和硫化物。在这类化合物中，阳离子能容易地改变它的价态；催化反应包括加氢、脱氢、氧化、脱硫等。②酸碱催化反应：通过催化剂和反应物的自由电子对（或在反应过程中由反应物分子的键非均裂形成的自由电子对），使反应物与催化剂形成非均裂键。这类反应属于离子型机理，可从广义的酸碱概念来理解催化剂的作用，它的催化剂有主族元素的简单氧化物或它们的复合物以及有酸碱性质的盐。这类催化反应包括水合、脱水、裂化、烷基化、异构化、气化、聚合等。③配位催化反应：催化剂与反应物分子发生配位作用而使反应物分子活化。所用的催化剂是有机过渡金

6、属化合物。这类反应由烯烃氧化、烯烃聚合、烯烃加氢、烯烃加成、烷烃氧化、芳烯氢化、酯交换等。有的催化过程包含了两种或两种以上具有不同反应机理的反应。酸碱型及氧化还原型催化反应比较比较项目酸碱型催化反应氧化还原型催化催化剂与反应物之间的作用电子对的接受或电荷密度的分布发生变化单个电子转移反应物化学变化非均裂或极化均裂生成活性中间物种自旋饱和的物种（离子型物种）自旋不饱和的物种（自由基型物种）催化剂自旋饱和分子或固体物质自旋不饱和分子或固体物质催化剂举例酸，碱，氧化物，分子筛过渡金属，氧化物，硫化物反应举例裂解，水合，烷基化，岐化加氢，脱氢，氧化，氨氧化二

7、、催化剂广义上的催化剂定义：自身在化学反应方程中并不出现，却可以控制反应的速度、选择性、产物立体规整性的物质。实际用途的催化剂，无论单相或是多相，由单一物质组成的催化剂为数不多。根据各组份在催化剂中的作用，可分别定义为：（1）主催化剂（maincatalyst）:又叫活性成分（activecomponents）起催化作用的根本性物质。对催化剂的活性起着主要作用，没有它，催化反应几乎不发生。例如，在合成氨催化剂中，无论有无Al2O3，金属铁总是有催化活性的，只是活性稍低，寿命稍短而已。相反，如果催化剂中没有铁，催化剂就一点活性也没有。因此，铁在合成氨催

8、化剂中是主催化剂。（2）共催化剂（cocatalyst）:又叫协同催化剂。有的催化剂，其活性组份不止一个，而