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hxxcyb木蟲 (正式寫手)
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【求助】求助一個(gè)催化的基本問題 已有8人參與
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實(shí)驗(yàn)室中用的催化反應(yīng)器大致有兩種，一種是固定床（氣體或氣液物料經(jīng)過催化機(jī)床層時(shí)發(fā)生反應(yīng)，然后進(jìn)入產(chǎn)物收集裝置），另一種是帶攪拌高壓釜（攪拌一段時(shí)間后開釜收集反應(yīng)產(chǎn)物）。 對于固定床有空速這么一個(gè)概念，表示反應(yīng)物在催化劑層停留的時(shí)間，反應(yīng)物在催化劑層停留時(shí)間越長越有利于反應(yīng)物的吸附、反應(yīng)；在經(jīng)過催化劑這個(gè)過程中催化劑的用量、比表面積、孔道結(jié)構(gòu)、或者是暴露的晶面對反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率就會(huì)有很大的影響。 對于高壓釜中的反應(yīng)，在反應(yīng)后達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，催化劑的用量、比表面積、孔道結(jié)構(gòu)、暴露晶面應(yīng)該對反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不會(huì)有大的影響；比如這個(gè)反應(yīng)在較好的催化劑下1小時(shí)可以達(dá)到平衡，而較差的催化劑或者是量小的催化劑需要在5小時(shí)達(dá)到平衡，這樣我在做催化性能對比時(shí)同樣進(jìn)行5小時(shí)的實(shí)驗(yàn)，在分析產(chǎn)物時(shí)就無法判斷哪個(gè)催化劑效率高，是不是這樣呢？這樣的話催化劑的加入量、比表面積、孔道結(jié)構(gòu)（假設(shè)都能進(jìn)入催化劑孔道）、暴露晶面不會(huì)對這個(gè)催化反應(yīng)最后的催化效果（反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物收率）有差別，不知道這樣理解的對不對？判斷催化劑的催化效率一般用什么方法呢？記得好像有個(gè)單位表面積單位時(shí)間反應(yīng)物的分子的轉(zhuǎn)化數(shù)的說法，在實(shí)際操作上能否用高壓釜這種方式來判斷出來？本人看的相關(guān)資料很少，若是有人能推薦幾篇涉及到以上問題的文獻(xiàn)更好。  |
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jinkai838
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hxxcyb(金幣+3): 2010-06-11 14:58:14
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這個(gè)催化反應(yīng)最后的催化效果（反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物收率）有差別” 你說的很對！催化過程就是復(fù)雜體系，復(fù)雜現(xiàn)象，在現(xiàn)有的計(jì)算能力條件下，不能計(jì)算，所以我們做實(shí)驗(yàn)，也就是工藝；第二，催化分為三種層次：宏觀，介觀，微觀。解釋問題不能太跳級，你不能宏觀出了差別，你非要找微觀的問題，那樣解釋的不通！你做實(shí)驗(yàn)的目的的關(guān)鍵就是找到最優(yōu)的條件，在這個(gè)最優(yōu)條件下找到最合適的催化劑，你工作量在什么地方上，就在找到為什么在這個(gè)條件下的催化劑，解釋這個(gè)現(xiàn)象，所以做完了制備，做大量的表征，解釋現(xiàn)象 |
3樓2010-06-11 12:06:49
mland
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hxxcyb(金幣+5): 2010-06-11 15:35:05
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hxxcyb(金幣+3): 2010-06-11 15:50:20
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可以這么理解，實(shí)際上有個(gè)概念TOF恰好說的就是這個(gè)。 我最近的實(shí)驗(yàn)也可以給出這種結(jié)果：當(dāng)催化劑用0.2mol%時(shí)，1h達(dá)到了92%的轉(zhuǎn)化率；當(dāng)催化劑用0.1mol%時(shí)，2h達(dá)到了91%的轉(zhuǎn)化率。 但是，當(dāng)使用0.05mol%時(shí)候，用了6h達(dá)到了92.5%的轉(zhuǎn)化率，顯然比上面的要差一些，這也是很正常的，因?yàn)榻档痛呋瘎┑牧繒r(shí)常會(huì)使得催化劑活性下降嚴(yán)重。 關(guān)于TOF的準(zhǔn)確描述，可以參考文獻(xiàn)：M. Boudart, Turnover Rates in Heterogeneous Catalysis, Chem. Rev. 1995, 95, 661-666. 個(gè)人理解，僅供討論。 |
10樓2010-06-11 15:26:09
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2樓2010-06-11 11:58:12
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hxxcyb(金幣+3): 2010-06-11 15:10:36
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樓上說的很有道理，我同意，還有就是我真的不太明白樓主要表達(dá)的意思，要問什么！漿態(tài)床，你做的是間歇反應(yīng)，和固定床的連續(xù)反應(yīng)差別很大，怎么有可比性呢？而且你把一個(gè)簡單的東西說的無比復(fù)雜，真是暈了！ 你說的催化效率是動(dòng)力學(xué)的范疇，你一個(gè)漿態(tài)床間歇反應(yīng)，你把重點(diǎn)放在這干啥呢？請?jiān)敿?xì)說說唄！漿態(tài)床，你做的間歇反應(yīng)，就考察選擇性轉(zhuǎn)化率還不夠嗎？ 要做動(dòng)力學(xué)需要的是精確微量的反應(yīng)！你的。。。就我的知識(shí)水平來看，沒法做！ |
4樓2010-06-11 12:21:45
hxxcyb
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我帖子中說“這個(gè)催化反應(yīng)最后的催化效果沒有差別”。不知道你是否說我的這個(gè)說法是對的？ 我舉個(gè)例子，如在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，相同的催化劑，但是催化劑的量是不同的，比如一個(gè)為1g催化劑，一個(gè)為0.5g催化劑，那么這個(gè)體系達(dá)到反應(yīng)平衡后，反應(yīng)后產(chǎn)物的所有組分的濃度都是一樣的，不會(huì)因?yàn)榇呋瘎┑牧坑胁顒e而有差別。不同催化劑的量的影響僅在于它們使得反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間不同。這種理解對嗎？我沒做過這種實(shí)驗(yàn)，只是覺得可能是這樣。 |
5樓2010-06-11 15:07:26
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7樓2010-06-11 15:13:20
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8樓2010-06-11 15:14:52
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9樓2010-06-11 15:19:29
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