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催化劑選擇性catalyst selectivity

時(shí)間：2020-03-01 來源：網(wǎng)絡(luò) 瀏覽：
簡(jiǎn)稱催化選擇性，催化劑的重要性質(zhì)之一，指在能發(fā)生多種反應(yīng)的反應(yīng)系統(tǒng)中，同一催化劑促進(jìn)不同反應(yīng)的程度的比較。如乙醇在高溫時(shí)可脫氫轉(zhuǎn)變成乙醛，亦可脫水轉(zhuǎn)變成乙烯，銀催化劑能促進(jìn)前一反應(yīng)，氧化鋁催化劑則促進(jìn)后一反應(yīng)。人體中的酶即為高選擇性的催化劑（見酶催化劑），不同的酶使許多生化過程有條不紊地進(jìn)行，形成正常的生理活動(dòng)；如酶遭到破壞則導(dǎo)致疾病或死亡。在工業(yè)上則利用催化選擇性使原料向指定的方向轉(zhuǎn)化，減少副反應(yīng)。通常用下列方法表示選擇性：①同一原料經(jīng)幾種不同反應(yīng)可生成不同產(chǎn)物時(shí)，可用消耗的原料中轉(zhuǎn)變?yōu)樘囟óa(chǎn)物的分率來表示，即用實(shí)際生成的特定產(chǎn)物之摩爾數(shù)除以所耗用的原料在理論上能生成的同一產(chǎn)物之摩爾數(shù)。如果反應(yīng)物原料中包含多種組分，應(yīng)指明對(duì)于哪一種原料組分而言的選擇性。如乙烯與氧可轉(zhuǎn)化成環(huán)氧乙烷，也可轉(zhuǎn)化成二氧化碳與水。使用優(yōu)良的銀催化劑可使環(huán)氧乙烷成為主要產(chǎn)物，此時(shí)應(yīng)指明環(huán)氧乙烷的選擇性是對(duì)乙烯而言。②用目的反應(yīng)與副反應(yīng)速度之比表示。例如在石油化工的粗制乙烯中含有少量乙炔，可用催化加氫法使乙炔轉(zhuǎn)變?yōu)橐蚁康姆磻?yīng)），但乙烯也能加氫生成乙烷（副反應(yīng)），導(dǎo)致產(chǎn)品乙烯損失，其選擇性則是乙炔轉(zhuǎn)變?yōu)橐蚁┑姆磻?yīng)速度和乙烯轉(zhuǎn)變?yōu)橐彝榈姆磻?yīng)速度的比值。生產(chǎn)中采用具有良好催化選擇性的加氫催化劑，使乙炔加氫的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于乙烯加氫的速度。
　　選擇性實(shí)質(zhì)上是反應(yīng)系統(tǒng)中目的反應(yīng)與副反應(yīng)間反應(yīng)速度競(jìng)爭(zhēng)的表現(xiàn)，它們與這些反應(yīng)的特性、促成這些反應(yīng)的活性中心的活性、反應(yīng)條件等有關(guān)。例如：加入某種毒質(zhì)，以毒化引起副反應(yīng)的活性中心，可以提高選擇性；降低反應(yīng)溫度可以使活化能低的反應(yīng)的選擇性提高；改變催化劑的孔結(jié)構(gòu)，如細(xì)孔催化劑將增加孔隙內(nèi)部的濃度梯度，有利于動(dòng)力學(xué)級(jí)數(shù)較低的反應(yīng)的選擇性。對(duì)于具有規(guī)整孔結(jié)構(gòu)的分子篩催化劑，可利用孔口的大小改變選擇性(稱為形狀選擇性)，只容許尺寸小于孔口尺寸的反應(yīng)物進(jìn)入催化劑孔隙內(nèi)部起催化作用（見分子篩）。
　　在測(cè)量催化活性的同時(shí)，只要加適當(dāng)?shù)膶Ｓ醚b置測(cè)得各種反應(yīng)產(chǎn)物的分布，即可求得該催化劑的選擇性。  
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