第01-02章 绪论 催化作用和与催化剂.ppt

成英之成英之工业催化工业催化成英之成英之课程说明：总学时为总学时为3232学时学时章节数为章节数为1212章章重点章节为第重点章节为第3 3和和4 4章章课堂讲授为主，结合自学、讨论、习题以及考试课堂讲授为主，结合自学、讨论、习题以及考试 考核方式：闭卷考试考核方式：闭卷考试7070平时平时3030联系电话：联系电话：1596553447215965534472电子邮箱：电子邮箱：课件邮箱：课件邮箱：课件邮箱：课件邮箱：password:password:kejiankejian成英之成英之第第一一章章 绪绪 论论1-1 1-1 工业催化发展简史工业催化发展简史工业催化发展简史工业催化发展简史1836年，年，J.J.Berzelius提出：提出：catalysis cata lysis催化作用下降催化作用下降 分裂分裂催化剂破坏阻碍分子反应的正常力；催化剂破坏阻碍分子反应的正常力；催化剂具有催化作用和催化力。催化剂具有催化作用和催化力。淀粉在酸的存在下转化为葡萄糖。淀粉在酸的存在下转化为葡萄糖。2023/1/2341-1 1-1 工业催化发展简史工业催化发展简史工业催化发展简史工业催化发展简史1.1.基础化工催化工艺的开发期基础化工催化工艺的开发期基础化工催化工艺的开发期基础化工催化工艺的开发期1919世纪后半叶到世纪后半叶到世纪后半叶到世纪后半叶到2020世纪的前世纪的前世纪的前世纪的前2020年年年年n1919世世世世纪纪纪纪6060年年年年代代代代，开开开开发发发发了了了了用用用用氯氯氯氯化化化化铜铜铜铜为为为为催催催催化化化化剂剂剂剂使使使使氯氯氯氯化化化化氢氢氢氢进行氧化以制取氯气的进行氧化以制取氯气的进行氧化以制取氯气的进行氧化以制取氯气的Deacon(Deacon(迪肯迪肯迪肯迪肯)工艺过程；工艺过程；工艺过程；工艺过程；n18751875年年年年，德德德德国国国国人人人人E.E.雅雅雅雅各各各各布布布布在在在在克克克克罗罗罗罗伊伊伊伊茨茨茨茨纳纳纳纳赫赫赫赫建建建建立立立立了了了了第第第第一一一一座座座座生生生生产产产产发发发发烟烟烟烟硫硫硫硫酸酸酸酸的的的的接接接接触触触触法法法法装装装装置置置置，并并并并制制制制造造造造所所所所需需需需的的的的铂铂铂铂催催催催化化化化剂剂剂剂，这这这这是是是是固固固固体体体体工工工工业业业业催催催催化化化化剂剂剂剂的的的的先先先先驱驱驱驱。铂铂铂铂是是是是第第第第一一一一个个个个具具具具有有有有工工工工业业业业意意意意义义义义的的的的催催催催化化化化剂剂剂剂，现现现现在在在在铂铂铂铂仍仍仍仍然然然然是是是是许许许许多多多多重重重重要要要要工工工工业业业业催催催催化化化化剂中的催化活性组分；剂中的催化活性组分；剂中的催化活性组分；剂中的催化活性组分；n19031903年年年年OstwaldOstwald开开开开发发发发氨氨氨氨在在在在铂铂铂铂网网网网上上上上被被被被氧氧氧氧化化化化物物物物氧氧氧氧化化化化氮氮氮氮，以制备硝酸。以制备硝酸。以制备硝酸。以制备硝酸。2023/1/2351-1 1-1 工业催化发展简史工业催化发展简史工业催化发展简史工业催化发展简史1.1.基础化工催化工艺的开发期基础化工催化工艺的开发期基础化工催化工艺的开发期基础化工催化工艺的开发期n19051905年年年年，Ipatieff(Ipatieff(伊伊伊伊帕帕帕帕季季季季耶耶耶耶夫夫夫夫)以以以以白白白白土土土土为为为为催催催催化化化化剂剂剂剂进进进进行行行行了了了了烃烃烃烃类类类类的的的的转转转转化化化化，包包包包括括括括脱脱脱脱氢氢氢氢、异异异异构构构构化化化化、叠叠叠叠合合合合等等等等，为为为为后后后后来来来来的石油加工工业奠定了基础；的石油加工工业奠定了基础；的石油加工工业奠定了基础；的石油加工工业奠定了基础；n19101910年年年年，HaberHaber和和和和BoschBosch以以以以FeFe为为为为催催催催化化化化剂剂剂剂用用用用N N2 2和和和和HH2 2合合合合成氨成氨成氨成氨；n19231923年，年，年，年，BASABASA公司以公司以公司以公司以HH2 2和和和和COCO高压合成甲醇；高压合成甲醇；高压合成甲醇；高压合成甲醇；n19251925年年年年，美美美美国国国国科科科科学学学学家家家家Murray Murray RaneyRaney发发发发明明明明Raney Raney NiNi(雷雷雷雷尼尼尼尼镍镍镍镍)催化剂；催化剂；催化剂；催化剂；n19301930年年年年，F-T(F-T(费费费费托托托托，Fischer-Fischer-TropschTropsch)由由由由水水水水煤煤煤煤气气气气合合合合成液体燃料成液体燃料成液体燃料成液体燃料(石油石油石油石油)。2023/1/2361-1 1-1 工业催化发展简史工业催化发展简史工业催化发展简史工业催化发展简史2.2.炼油和石油化工发展时期炼油和石油化工发展时期炼油和石油化工发展时期炼油和石油化工发展时期2020世纪世纪世纪世纪30307070年代年代年代年代 1919世世世世纪纪纪纪末末末末内内内内燃燃燃燃机机机机的的的的问问问问世世世世使使使使汽汽汽汽油油油油和和和和柴柴柴柴油油油油的的的的需需需需求求求求猛猛猛猛增增增增，仅仅仅仅靠靠靠靠原原原原油油油油的的的的蒸蒸蒸蒸馏馏馏馏（即即即即原原原原油油油油的的的的一一一一次次次次加加加加工工工工）不不不不能能能能满满满满足足足足需需需需求求求求，于于于于是是是是诞诞诞诞生生生生了了了了以以以以增增增增产产产产汽汽汽汽、柴柴柴柴油油油油为为为为目目目目的的的的，综综综综合合合合利利利利用用用用原原原原油油油油各各各各种种种种成成成成分分分分的的的的原原原原油油油油二二二二次次次次加加加加工工工工工工工工艺艺艺艺，如如如如19131913年年年年实实实实现现现现了了了了热热热热裂裂裂裂化化化化，19301930年年年年实实实实现现现现了了了了焦焦焦焦化化化化，19301930年年年年实实实实现现现现了了了了催催催催化化化化裂裂裂裂化化化化，19401940年年年年实实实实现现现现了了了了催催催催化化化化重重重重整整整整等等等等，此此此此后后后后加加加加氢氢氢氢技技技技术术术术也也也也迅迅迅迅速速速速发发发发展展展展，这这这这就就就就形形形形成成成成了了了了现现现现代代代代的的的的石石石石油油油油炼炼炼炼制制制制工工工工业业业业。2020世世世世纪纪纪纪5050年年年年代代代代以以以以后后后后，石石石石油油油油炼炼炼炼制制制制为为为为化化化化工工工工产产产产品品品品的的的的发发发发展展展展提提提提供供供供了了了了大大大大量量量量原原原原料料料料，形形形形成成成成了了了了现现现现代的石油化学工业。代的石油化学工业。代的石油化学工业。代的石油化学工业。2023/1/2371-1 1-1 工业催化发展简史工业催化发展简史工业催化发展简史工业催化发展简史2.2.炼油和石油化工发展时期炼油和石油化工发展时期炼油和石油化工发展时期炼油和石油化工发展时期n n19291929年年年年，E.J.E.J.HoudryHoudry开开开开发发发发流流流流化化化化床床床床催催催催化化化化裂裂裂裂化化化化工工工工艺艺艺艺(FCC)(FCC)，这是一个最重要的石油炼制工艺；这是一个最重要的石油炼制工艺；这是一个最重要的石油炼制工艺；这是一个最重要的石油炼制工艺；n n19371937年年年年，IpatieffIpatieff和和和和其其其其学学学学生生生生PinesPines发发发发明明明明高高高高辛辛辛辛烷烷烷烷值值值值的的的的叠叠叠叠合合合合汽汽汽汽油油油油和和和和烷烷烷烷基基基基化化化化汽汽汽汽油油油油；同同同同年年年年，其其其其另另另另一一一一位位位位学学学学生生生生HaenselHaensel创创创创建建建建了了了了催催催催化化化化重重重重整整整整工工工工艺艺艺艺，催催催催化化化化裂裂裂裂化化化化和和和和催催催催化化化化重重重重整整整整工工工工艺艺艺艺的的的的创创创创建建建建，大大大大大大大大加加加加速了炼油工业的发展；速了炼油工业的发展；速了炼油工业的发展；速了炼油工业的发展；n n19411941年年年年开开开开始始始始了了了了从从从从石石石石油油油油轻轻轻轻质质质质馏馏馏馏分分分分催催催催化化化化重重重重整整整整制制制制取取取取芳芳芳芳烃烃烃烃的的的的新新新新工工工工艺艺艺艺，同同同同年年年年从从从从烃烃烃烃类类类类裂裂裂裂解解解解气气气气体体体体中中中中分分分分离离离离出出出出合合合合成成成成橡橡橡橡胶胶胶胶的的的的重重重重要要要要单单单单体体体体丁二烯；丁二烯；丁二烯；丁二烯；n n2020世世世世纪纪纪纪5050年年年年代代代代，在在在在裂裂裂裂化化化化技技技技术术术术基基基基础础础础上上上上开开开开发发发发了了了了以以以以制制制制取取取取乙乙乙乙烯烯烯烯为为为为主要目的的烃类水蒸汽高温裂解技术。主要目的的烃类水蒸汽高温裂解技术。主要目的的烃类水蒸汽高温裂解技术。主要目的的烃类水蒸汽高温裂解技术。2023/1/2381-1 1-1 工业催化发展简史工业催化发展简史工业催化发展简史工业催化发展简史3.3.合成高分子材料工业的兴起合成高分子材料工业的兴起合成高分子材料工业的兴起合成高分子材料工业的兴起 在在在在2020世世世世纪纪纪纪3030年年年年代代代代，高高高高分分分分子子子子合合合合成成成成材材材材料料料料大大大大量量量量问问问问世世世世。按按按按工工工工业业业业生生生生产产产产时时时时间间间间排排排排序序序序为为为为：19311931年年年年为为为为氯氯氯氯丁丁丁丁橡橡橡橡胶胶胶胶和和和和聚聚聚聚氯氯氯氯乙乙乙乙烯烯烯烯，19331933年年年年为为为为高高高高压压压压法法法法聚聚聚聚乙乙乙乙烯烯烯烯，19351935年年年年为为为为丁丁丁丁腈腈腈腈橡橡橡橡胶胶胶胶和和和和聚聚聚聚苯苯苯苯乙乙乙乙烯烯烯烯，19371937年年年年为为为为丁丁丁丁苯苯苯苯橡橡橡橡胶胶胶胶，19391939年年年年为为为为尼尼尼尼龙龙龙龙6666。第第第第二二二二次次次次世世世世界界界界大大大大战战战战后后后后石石石石油油油油化化化化工工工工技技技技术术术术继继继继续续续续快快快快速速速速发发发发展展展展，19501950年年年年开开开开发发发发了了了了腈腈腈腈纶纶纶纶，19531953年年年年开开开开发发发发了了了了涤涤涤涤纶纶纶纶，19571957年年年年开开开开发了聚丙烯。发了聚丙烯。发了聚丙烯。发了聚丙烯。2023/1/2391-1 1-1 工业催化发展简史工业催化发展简史工业催化发展简史工业催化发展简史3.3.合成高分子材料工业的兴起合成高分子材料工业的兴起合成高分子材料工业的兴起合成高分子材料工业的兴起n nZiegler-Ziegler-Natta(Natta(齐齐齐齐格格格格勒勒勒勒-纳纳纳纳塔塔塔塔)体体体体系系系系催催催催化化化化剂剂剂剂：主主主主要要要要以以以以TiTi、CrCr、CoCo、NiNi等等等等为为为为催催催催化化化化剂剂剂剂，制制制制备备备备高高高高密密密密度度度度聚聚聚聚乙乙乙乙烯烯烯烯(HDPE)(HDPE)、聚聚聚聚丙丙丙丙烯烯烯烯(PP)(PP)和和和和聚聚聚聚丁丁丁丁二二二二烯烯烯烯橡橡橡橡胶胶胶胶等等等等；该该该该催催催催化化化化剂剂剂剂的的的的发发发发现现现现既既既既开开开开创创创创了了了了新新新新的的的的聚烯烃工业，也引发了金属有机化合物催化剂的研究；聚烯烃工业，也引发了金属有机化合物催化剂的研究；聚烯烃工业，也引发了金属有机化合物催化剂的研究；聚烯烃工业，也引发了金属有机化合物催化剂的研究；n n茂茂茂茂 金金金金 属属属属 等等等等 规规规规 聚聚聚聚 丙丙丙丙 烯烯烯烯 催催催催 化化化化 剂剂剂剂：19801980年年年年，德德德德 国国国国 科科科科 学学学学 家家家家KaminskyKaminsky和和和和SinnSinn发发发发明明明明了了了了烯烯烯烯烃烃烃烃聚聚聚聚合合合合的的的的茂茂茂茂金金金金属属属属单单单单活活活活性性性性中中中中心心心心催催催催化化化化剂剂剂剂(SSC(SSC，single single site site catalyst)catalyst)；茂茂茂茂金金金金属属属属催催催催化化化化剂剂剂剂制制制制备备备备的的的的等等等等规规规规聚聚聚聚丙丙丙丙烯烯烯烯与与与与Ziegler-NattaZiegler-Natta催催催催化化化化剂剂剂剂的的的的聚聚聚聚合合合合物物物物相相相相比比比比，具具具具备备备备硬硬硬硬度度度度高高高高、透透透透光光光光率率率率强强强强、相相相相对对对对分分分分子子子子质质质质量量量量分分分分布布布布窄窄窄窄、无无无无超超超超高高高高相相相相对对对对分分分分子子子子质量聚合物等特点。质量聚合物等特点。质量聚合物等特点。质量聚合物等特点。2023/1/23101-1 1-1 工业催化发展简史工业催化发展简史工业催化发展简史工业催化发展简史4.4.择形催化与新一代石油炼制工业择形催化与新一代石油炼制工业择形催化与新一代石油炼制工业择形催化与新一代石油炼制工业 择择择择 形形形形 催催催催 化化化化(shape-selective(shape-selective catalysis)catalysis)是是是是 19601960年年年年 WeiszWeisz和和和和FriletteFrilette在在在在研研研研究究究究小小小小孔孔孔孔沸沸沸沸石石石石的的的的催催催催化化化化反反反反应应应应过过过过程程程程时时时时首首首首创创创创的的的的一一一一个个个个名名名名词词词词，用用用用来来来来描描描描述述述述这这这这类类类类分分分分子子子子筛筛筛筛的的的的独独独独特特特特催催催催化化化化性性性性能能能能。他他他他们们们们发发发发现现现现以以以以分分分分子子子子筛筛筛筛做做做做催催催催化化化化剂剂剂剂时时时时，反反反反应应应应主主主主要要要要在在在在分分分分子子子子筛筛筛筛晶晶晶晶体体体体内内内内进进进进行行行行，而而而而且且且且只只只只有有有有那那那那些些些些大大大大小小小小和和和和形形形形状状状状与与与与沸沸沸沸石石石石孔孔孔孔道道道道相相相相匹匹匹匹配配配配，能能能能够够够够扩扩扩扩散散散散进进进进出出出出通通通通道道道道的的的的分分分分子子子子才才才才能能能能成成成成为为为为反反反反应应应应物物物物和和和和产产产产物物物物，所所所所以以以以称称称称为为为为择择择择形形形形催催催催化化化化；与与与与传传传传统统统统的的的的无无无无定定定定形形形形催催催催化化化化剂剂剂剂相相相相比比比比，沸沸沸沸石石石石催催催催化化化化剂剂剂剂的的的的活活活活性性性性要要要要高高高高得得得得多多多多，且且且且目目目目标标标标产产产产物物物物的的的的产产产产率率率率显显显显著著著著提提提提高高高高，故故故故人人人人们们们们常常常常将将将将FCCFCC中的沸石催化剂作为石油工业真正革命的标志。中的沸石催化剂作为石油工业真正革命的标志。中的沸石催化剂作为石油工业真正革命的标志。中的沸石催化剂作为石油工业真正革命的标志。2023/1/23111-1 1-1 工业催化发展简史工业催化发展简史工业催化发展简史工业催化发展简史5.5.手性催化和制药工业手性催化和制药工业手性催化和制药工业手性催化和制药工业 当当当当一一一一个个个个手手手手性性性性化化化化合合合合物物物物进进进进入入入入生生生生命命命命体体体体时时时时，它它它它的的的的两两两两个个个个对对对对映映映映异异异异构构构构体体体体通通通通常常常常会会会会表表表表现现现现出出出出不不不不同同同同的的的的生生生生物物物物活活活活性性性性。对对对对于于于于手手手手性性性性药药药药物物物物，一一一一个个个个异异异异构构构构体体体体可可可可能能能能是是是是有有有有效效效效的的的的，而而而而另另另另一一一一个个个个异异异异构构构构体体体体可可可可能能能能是是是是无无无无效效效效甚甚甚甚至至至至是是是是有有有有害害害害的的的的。手手手手性性性性制制制制药药药药就就就就是是是是利利利利用用用用化化化化合合合合物物物物的的的的这这这这种种种种原原原原理，开发出药效高、副作用小的药物。理，开发出药效高、副作用小的药物。理，开发出药效高、副作用小的药物。理，开发出药效高、副作用小的药物。手手手手性性性性制制制制药药药药是是是是医医医医药药药药行行行行业业业业的的的的前前前前沿沿沿沿领领领领域域域域，20012001年年年年诺诺诺诺贝贝贝贝尔尔尔尔化化化化学学学学奖奖奖奖就就就就授授授授予予予予分分分分子子子子手手手手性性性性催催催催化化化化的的的的主主主主要要要要贡贡贡贡献献献献者者者者(采采采采用用用用不不不不对对对对称称称称膦膦膦膦配配配配体体体体的的的的RuRu络络络络合合合合物物物物催催催催化化化化剂剂剂剂均均均均相相相相催催催催化化化化加加加加氢氢氢氢合合合合成成成成左左左左旋旋旋旋多多多多巴巴巴巴L-dopa)L-dopa)。2023/1/23121-2 1-2 催化发展方向催化发展方向催化发展方向催化发展方向n在分子水平上设计催化剂在分子水平上设计催化剂在分子水平上设计催化剂在分子水平上设计催化剂n发展高速测试和合成催化剂方法发展高速测试和合成催化剂方法发展高速测试和合成催化剂方法发展高速测试和合成催化剂方法n改进原位催化剂表征技术改进原位催化剂表征技术改进原位催化剂表征技术改进原位催化剂表征技术n开发具有特殊活性位结构的催化剂的制备方法开发具有特殊活性位结构的催化剂的制备方法开发具有特殊活性位结构的催化剂的制备方法开发具有特殊活性位结构的催化剂的制备方法2023/1/23131-3 1-3 工业催化的重要性工业催化的重要性工业催化的重要性工业催化的重要性 催催催催化化化化在在在在国国国国民民民民经经经经济济济济中中中中起起起起着着着着十十十十分分分分重重重重要要要要的的的的作作作作用用用用，它它它它在在在在炼炼炼炼油油油油、化化化化工工工工、环环环环保保保保、制制制制药药药药、能能能能源源源源、材材材材料料料料等等等等行行行行业业业业中中中中已已已已创创创创造造造造出出出出巨巨巨巨大大大大的的的的经经经经济济济济效效效效益益益益和和和和社社社社会会会会效效效效益益益益，特特特特别别别别是是是是目目目目前前前前人人人人们们们们面面面面临临临临着着着着能能能能源源源源利利利利用用用用，环环环环境境境境保保保保护护护护等等等等重重重重大大大大问问问问题题题题,都都都都要要要要依依依依赖赖赖赖于于于于催催催催化化化化过过过过程程程程来来来来解解解解决决决决，催催催催化化化化科科科科学学学学已已已已成成成成为为为为发发发发展展展展现现现现代代代代工工工工业业业业和和和和高新技术不可缺少的科学基础。高新技术不可缺少的科学基础。高新技术不可缺少的科学基础。高新技术不可缺少的科学基础。催催催催化化化化化化化化学学学学是是是是化化化化学学学学学学学学科科科科的的的的一一一一门门门门重重重重要要要要的的的的分分分分支支支支科科科科学学学学，它它它它综综综综合合合合性性性性强强强强，内内内内容容容容涉涉涉涉及及及及化化化化学学学学、物物物物理理理理学学学学、生生生生物物物物学学学学和和和和材材材材料料料料学学学学等等等等学学学学科科科科知知知知识识识识，开开开开设设设设这这这这门门门门课课课课具具具具有有有有重重重重要要要要的的的的理理理理论论论论意意意意义义义义和和和和应用价值。应用价值。应用价值。应用价值。2023/1/23141-4 1-4 课程主要内容课程主要内容课程主要内容课程主要内容n绪论：工业催化简介绪论：工业催化简介绪论：工业催化简介绪论：工业催化简介n基基基基础础础础原原原原理理理理：第第第第2 2、3 3章章章章，催催催催化化化化化化化化学学学学的的的的基基基基本本本本概概概概念念念念、特特特特征征征征和、原理等和、原理等和、原理等和、原理等n各类催化剂：第各类催化剂：第各类催化剂：第各类催化剂：第4 4章，各类催化剂及其催化作用章，各类催化剂及其催化作用章，各类催化剂及其催化作用章，各类催化剂及其催化作用n催催催催化化化化新新新新领领领领域域域域：第第第第5 58 8章章章章，催催催催化化化化在在在在能能能能源源源源、环环环环保保保保、材材材材料料料料和生物方面的新应用和生物方面的新应用和生物方面的新应用和生物方面的新应用n催催催催化化化化剂剂剂剂的的的的开开开开发发发发：第第第第9 91212章章章章，催催催催化化化化剂剂剂剂设设设设计计计计、制制制制备备备备、使用、评价和表征使用、评价和表征使用、评价和表征使用、评价和表征2023/1/23151-5 1-5 参考文献参考文献参考文献参考文献重要学科性期刊：重要学科性期刊：重要学科性期刊：重要学科性期刊：1.1.Journal of Catalysis;2.Applied Catalysis;Journal of Catalysis;2.Applied Catalysis;3.Catalysis today;4.Catalysis Review;3.Catalysis today;4.Catalysis Review;5.Reaction kinetics and catalysis letters;5.Reaction kinetics and catalysis letters;6.Journal of molecular catalysis;7:Surface Science6.Journal of molecular catalysis;7:Surface Science1:1:催化学报催化学报催化学报催化学报;2:;2:燃料化学学报燃料化学学报燃料化学学报燃料化学学报;3;3;分子催化分子催化分子催化分子催化;4:4:物理化学物理化学物理化学物理化学;5:;5:应用化学应用化学应用化学应用化学 6 6；石油学报；石油学报；石油学报；石油学报；重要技术工程期刊：重要技术工程期刊：重要技术工程期刊：重要技术工程期刊：1.1.ChemtechChemtech;2:Chemical and Engineering News;2:Chemical and Engineering News;3:Chemical Engineering;4:Chemical Engineering Progress;3:Chemical Engineering;4:Chemical Engineering Progress;5:Hydrocarbon Processing;6:Oil and Gas Journal5:Hydrocarbon Processing;6:Oil and Gas Journal1:1:化工学报化工学报化工学报化工学报;2:;2:化学工程化学工程化学工程化学工程;3:;3:化学工程与工艺化学工程与工艺化学工程与工艺化学工程与工艺;4:;4:工业催化工业催化工业催化工业催化;5:5:天然气化工天然气化工天然气化工天然气化工;6;6：石油化工：石油化工：石油化工：石油化工2023/1/23161-5 1-5 参考文献参考文献参考文献参考文献专利：专利：专利：专利：国国国国家家家家对对对对发发发发明明明明者者者者的的的的知知知知识识识识产产产产权权权权通通通通过过过过专专专专利利利利予予予予以以以以保保保保护护护护。它它它它可可可可以以以以保保保保护护护护专专专专利利利利的的的的发发发发明明明明人人人人，使使使使其其其其对对对对这这这这种种种种技技技技术术术术产产产产权权权权不不不不受受受受竞竞竞竞争争争争者者者者的的的的侵侵侵侵犯犯犯犯，这这这这是是是是政政政政府府府府给给给给予予予予专专专专利利利利申申申申请请请请人人人人的的的的权权权权利利利利。如如如如果果果果第第第第三三三三者者者者要要要要在在在在生生生生产产产产中中中中使使使使用用用用这这这这种种种种技技技技术术术术，则则则则必必必必须须须须得得得得到到到到专专专专利利利利权权权权所所所所有有有有者者者者的的的的同同同同意意意意(通通通通过过过过技技技技术术术术转转转转移移移移、技技技技术术术术转转转转让让让让等等等等方方方方式式式式)才才才才能能能能实实实实施施施施。但但但但是是是是在在在在任任任任何何何何一一一一个个个个实实实实验验验验室室室室中中中中则则则则可可可可以以以以无无无无条条条条件件件件的的的的使使使使用用用用任任任任何何何何专专专专利利利利所所所所披披披披露露露露的的的的技技技技术术术术秘秘秘秘密密密密。而而而而在在在在专专专专利利利利中中中中拥拥拥拥有有有有大大大大量量量量的的的的有有有有关关关关催催催催化化化化过过过过程程程程、催催催催化化化化剂剂剂剂制制制制造造造造以以以以及及及及催催催催化化化化剂剂剂剂评评评评选选选选等等等等的的的的技技技技术术术术。除除除除发发发发明明明明催催催催化化化化剂剂剂剂的的的的作作作作者者者者将将将将催催催催化化化化技技技技术术术术公公公公诸诸诸诸于于于于期期期期刊刊刊刊、会会会会议议议议外外外外，专专专专利利利利是是是是催催催催化化化化方方方方面面面面主主主主要要要要的信息来源。的信息来源。的信息来源。的信息来源。2023/1/23171-5 1-5 参考文献参考文献参考文献参考文献书籍：书籍：书籍：书籍：1.1.催化化学催化化学催化化学催化化学(增补重印增补重印增补重印增补重印)，吴越，吴越，吴越，吴越，199819982.2.实用多相催化实用多相催化实用多相催化实用多相催化，Charles N.Satterfield(Charles N.Satterfield(庞礼等译庞礼等译庞礼等译庞礼等译)3.3.催化作用基础催化作用基础催化作用基础催化作用基础(第三版第三版第三版第三版)，甄开吉甄开吉甄开吉甄开吉4.4.工业催化过程导论工业催化过程导论工业催化过程导论工业催化过程导论，顾伯锷，吴震霄，顾伯锷，吴震霄，顾伯锷，吴震霄，顾伯锷，吴震霄5.5.工业催化基础工业催化基础工业催化基础工业催化基础，赵光，邓启刚，赵光，邓启刚，赵光，邓启刚，赵光，邓启刚2023/1/2318成英之成英之第第二二章章催化作用与催化剂催化作用与催化剂2-1 2-1 催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征1.定义定义n根根根根据据据据IUPACIUPAC于于于于19811981年年年年提提提提出出出出的的的的定定定定义义义义，催催催催化化化化剂剂剂剂(catalyst)(catalyst)是是是是一一一一种种种种物物物物质质质质，它它它它能能能能够够够够改改改改变变变变反反反反应应应应的的的的速速速速率率率率而而而而不不不不改改改改变变变变该该该该反反反反应应应应的的的的标标标标准准准准GibbsGibbs自自自自由由由由焓焓焓焓变变变变化化化化；这这这这种种种种作作作作用用用用称称称称为为为为催催催催化化化化作作作作用用用用，涉及催化剂的反应为催化反应涉及催化剂的反应为催化反应涉及催化剂的反应为催化反应涉及催化剂的反应为催化反应；n催催催催化化化化剂剂剂剂：是是是是一一一一种种种种能能能能够够够够改改改改变变变变一一一一个个个个化化化化学学学学反反反反应应应应的的的的速速速速度度度度，却却却却不不不不改改改改变变变变化化化化学学学学反反反反应应应应热热热热力力力力学学学学平平平平衡衡衡衡位位位位置置置置，本本本本身身身身在在在在化化化化学学学学反反反反应应应应中中中中不不不不被被被被明明明明显显显显消消消消耗耗耗耗的的的的化化化化学学学学物物物物质质质质；催催催催化化化化作作作作用用用用：指指指指催催催催化化化化剂剂剂剂对对对对化化化化学反应所产生的效应。学反应所产生的效应。学反应所产生的效应。学反应所产生的效应。n催催催催化化化化剂剂剂剂可可可可使使使使特特特特定定定定的的的的反反反反应应应应循循循循阻阻阻阻力力力力较较较较小小小小的的的的途途途途径径径径进进进进行行行行，降降降降低所需的活化能，从而使反应加速。低所需的活化能，从而使反应加速。低所需的活化能，从而使反应加速。低所需的活化能，从而使反应加速。2023/1/23202-1 2-1 催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征n图图图图中中中中虚虚虚虚线线线线表表表表示示示示反反反反应应应应物物物物循循循循非非非非催催催催化化化化反反反反应应应应途途途途径径径径转转转转变变变变成成成成产产产产物物物物，活活活活化化化化能能能能为为为为E E。当当当当存存存存在在在在某某某某种种种种固固固固体体体体催催催催化化化化剂剂剂剂时时时时,其其其其反反反反应应应应途途途途径径径径如如如如实实实实线线线线所所所所示示示示：第第第第一一一一步步步步，反反反反应应应应物物物物与与与与催催催催化化化化剂剂剂剂作作作作用用用用，变变变变成成成成吸吸吸吸附附附附态态态态的的的的反反反反应应应应物物物物，活活活活化化化化能能能能为为为为E1E1；第第第第二二二二步步步步，吸吸吸吸附附附附态态态态的的的的反反反反应应应应物物物物转转转转变变变变成成成成吸吸吸吸附附附附态态态态的的的的产产产产物物物物，活活活活化化化化能能能能为为为为E2E2；第第第第三三三三步步步步,吸吸吸吸附附附附态态态态的的的的产产产产物物物物脱脱脱脱附附附附,变变变变成成成成产产产产物物物物并并并并释释释释放放放放出出出出催催催催化化化化剂剂剂剂，活活活活化化化化能能能能为为为为E3E3。虽虽虽虽然然然然这这这这两两两两条条条条途途途途径径径径的的的的结结结结果果果果相相相相同同同同，但但但但在在在在催催催催化化化化反反反反应应应应途途途途径径径径中中中中，各各各各步步步步骤骤骤骤的的的的活活活活化化化化能能能能均均均均小小小小于于于于非非非非催催催催化化化化反反反反应应应应途途途途径径径径的的的的活活活活化化化化能能能能，故故故故阻阻阻阻力力力力较较较较小小小小，反反反反应应应应加加加加速速速速。在在在在催催催催化化化化反反反反应应应应途途途途径径径径中中中中，催催催催化化化化剂剂剂剂虽虽虽虽然然然然参参参参与与与与反反反反应应应应，但但但但经经经经历历历历特特特特定定定定的的的的循循循循环环环环后后后后重重重重新新新新被被被被释释释释放放放放出来，此循环过程称催化循环。出来，此循环过程称催化循环。出来，此循环过程称催化循环。出来，此循环过程称催化循环。2023/1/23212-1 2-1 催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征2023/1/23222-1 2-1 催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征2.2.催化作用的四个基本特征催化作用的四个基本特征催化作用的四个基本特征催化作用的四个基本特征n n催催催催化化化化剂剂剂剂只只只只能能能能加加加加速速速速热热热热力力力力学学学学上上上上可可可可以以以以进进进进行行行行的的的的反反反反应应应应，而而而而不不不不能能能能加加加加速速速速热力学上无法进行的反应热力学上无法进行的反应热力学上无法进行的反应热力学上无法进行的反应；n n催催催催化化化化剂剂剂剂只只只只能能能能加加加加速速速速反反反反应应应应趋趋趋趋于于于于平平平平衡衡衡衡，而而而而不不不不能能能能改改改改变变变变平平平平衡衡衡衡的的的的位位位位置置置置(平衡常数平衡常数平衡常数平衡常数)，且催化剂可，且催化剂可，且催化剂可，且催化剂可同时加速正逆反应同时加速正逆反应同时加速正逆反应同时加速正逆反应；n n催催催催化化化化剂剂剂剂对对对对反反反反应应应应具具具具有有有有选选选选择择择择性性性性，当当当当反反反反应应应应有有有有一一一一个个个个以以以以上上上上生生生生成成成成多多多多种种种种产产产产物物物物的的的的方方方方向向向向时时时时，催催催催化化化化剂剂剂剂仅仅仅仅加加加加速速速速其其其其中中中中的的的的一一一一种种种种。促促促促进进进进反反反反应应应应的的的的速速速速率率率率与与与与选选选选择择择择性性性性是是是是统统统统一一一一的的的的。在在在在能能能能发发发发生生生生多多多多种种种种反反反反应应应应的的的的反反反反应应应应系系系系统统统统中中中中，同同同同一一一一催催催催化化化化剂剂剂剂促促促促进进进进不不不不同同同同反反反反应应应应的的的的程程程程度度度度的的的的比比比比较较较较，如如如如乙乙乙乙醇醇醇醇在在在在高高高高温温温温时时时时可可可可脱脱脱脱氢氢氢氢转转转转变变变变成成成成乙乙乙乙醛醛醛醛，亦亦亦亦可可可可脱脱脱脱水水水水转转转转变变变变成成成成乙乙乙乙烯烯烯烯，银银银银催催催催化剂能促进前一反应，氧化铝催化剂则促进后一反应。化剂能促进前一反应，氧化铝催化剂则促进后一反应。化剂能促进前一反应，氧化铝催化剂则促进后一反应。化剂能促进前一反应，氧化铝催化剂则促进后一反应。2023/1/23232-1 2-1 催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征2.2.催化作用的四个基本特征催化作用的四个基本特征催化作用的四个基本特征催化作用的四个基本特征2023/1/23242-1 2-1 催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征2.2.催化作用的四个基本特征催化作用的四个基本特征催化作用的四个基本特征催化作用的四个基本特征n n催催催催化化化化剂剂剂剂由由由由正正正正常常常常运运运运转转转转到到到到更更更更换换换换所所所所延延延延续续续续时时时时间间间间（寿寿寿寿命命命命）。催催催催化化化化剂剂剂剂在在在在使使使使用用用用过过过过程程程程中中中中，由由由由于于于于本本本本身身身身的的的的变变变变化化化化、结结结结焦焦焦焦、粉粉粉粉碎碎碎碎等等等等原原原原因因因因，致致致致使使使使活活活活性性性性、选选选选择择择择性性性性逐逐逐逐渐渐渐渐下下下下降降降降或或或或床床床床层层层层阻阻阻阻力力力力增增增增加加加加。出出出出于于于于技技技技术术术术、经经经经济济济济上上上上的的的的考考考考虑虑虑虑，需需需需要要要要加加加加以以以以更更更更换换换换。工工工工业业业业装装装装置置置置上上上上使使使使用用用用的的的的催催催催化化化化剂剂剂剂有有有有的的的的只只只只能能能能工工工工作作作作几几几几小小小小时时时时，有有有有的的的的可可可可长长长长达达达达数数数数年年年年，在在在在这这这这期期期期间间间间，有的需要周期性的再生。有的需要周期性的再生。有的需要周期性的再生。有的需要周期性的再生。2023/1/23252-1 2-1 催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征催化指标催化指标催化指标催化指标活性活性活性活性选择性选择性选择性选择性稳定性稳定性稳定性稳定性判判判判断断断断催催催催化化化化剂剂剂剂加加加加速速速速某某某某化化化化学学学学反反反反应应应应能能能能力力力力高低的量度；高低的量度；高低的量度；高低的量度；催催催催化化化化剂剂剂剂有有有有效效效效地地地地加加加加速速速速平平平平行行行行反反反反应应应应或或或或串串串串联反应中的某一个反应的性能；联反应中的某一个反应的性能；联反应中的某一个反应的性能；联反应中的某一个反应的性能；化化化化学学学学稳稳稳稳定定定定性性性性、耐耐耐耐热热热热稳稳稳稳定定定定性性性性、抗抗抗抗毒毒毒毒稳定性、机械稳定性。稳定性、机械稳定性。稳定性、机械稳定性。稳定性、机械稳定性。2023/1/23262-1 2-1 催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征催化作用的定义和特征催化指标催化指标催化指标催化指标活性活性活性活性选择性选择性选择性选择性稳定性稳定性