催化劑研究方法

1. 催化劑是怎麼進行催化作用的

這是一個十分復雜的問題.幾十年來,有關催化劑的資料積累了許多,也提出過不少的催化理論,但至今還缺乏適用范圍廣泛的理論來闡明催化劑的作用原理,並指導人們更好地選擇催化劑.這是由於催化反應,特別是多相催化反應,是一個十分復雜的問題.它不僅涉及一般的化學反應機理,而且還涉及到固體物理學、結構化學和表面化學等學科,而這些都是人們至今還在探索的科學領域.另一方面,催化理論的研究,還必須藉助於先進的實驗手段,但目前研究催化劑反應機理的實驗工具還不夠完善,至今人們還無法洞察催化反應在進行過程中催化劑表面的結構變化,以及反應物在具體催化過程中的轉化情況.目前催化理論落後於催化劑在工業生產中所獲得的巨大成就,所以必須加強催化學科基礎理論的研究.
催化劑與反應物同處於均勻的氣相或液相中的催化稱為單相催化（又叫均相催化）.單相催化一般認為是反應物與催化劑先生成一定的中間產物,然後催化劑又從這些中間產物中產生出來.反應物與催化劑形成中間產物,再由中間產物變為產物的總的活化能,要比反應物之間直接反應成為生成物的活化能小得多.
催化劑自成一相（固相）,在催化劑表面進行的催化作用叫做多相催化.對於多相催化反應,目前有三種理論：即活性中心理論、活化絡合物理論和多位理論.
（1）活性中心理論
活性中心理論認為,催化作用發生在催化劑表面上的某些活性中心.由於這些活性中心對反應物分子產生化學吸附,使反應物分子變形,化學鍵鬆弛,呈現活化狀態,從而發生催化作用.在固體表面,活性中心存在於稜角、突起或缺陷部位.因為這些部位的價鍵具有較大的不飽和性,所以具有較大的吸附能力.通常活性中心只佔整個催化劑表面的很小部分.例如,合成氨的鐵催化劑的活性中心只佔總表面積的0.1％.活性中心理論可以解釋：為什麼微量的毒物就能使催化劑喪失活性（毒物破壞或占據活性中心）,為什麼催化劑的活性與制備條件有關（制備條件能影響晶體結構,即影響活性中心的形成）.
（2）活化絡合物理論
（3）多位理論
活性中心理論和活化絡合物理論都沒有注意到催化劑表面活性中心的結構,因而不能充分解釋催化劑的選擇性.多位理論認為,表面活性中心的分布不是雜亂無章的,而是具有一定的幾何規整性.只有活性中心的結構與反應物分子的結構成幾何對應時,才能形成多位的活化絡合物,從而發生催化作用.這時催化劑的活性中心不僅使反應分子的某些鍵變得鬆弛,而且還由於幾何位置的有利條件使新鍵得以形成.
上述的三種多相催化理論都能解釋一些現象,但還有許多事實不能說明.在這三種理論中,有兩點是共同的：第一,認為催化劑表面有活性中心存在,催化劑表面結構不是均勻的,催化能力不是各處一樣.第二,認為反應物分子與活性中心之間相互作用的結果使化學鍵發生改組,從而生成產物.至於活性中心的本質和活化絡合物的本質,是今後需進一步研究的重要課題.

2. 合成氨催化劑研究手段有哪些

一般催化劑表徵有：XRD，可以檢測出晶型結構
BET，比表面積
低溫N2吸附，孔徑，孔體積
NH3-TPD，酸性
TPR，分散性，被還原性
TPO，被氧化性，或者積碳
SEM（掃描電鏡）、TEM(透射電鏡），形貌特徵
還有好多表徵，建議看一下王幸宜的《催化劑表徵》那裡面東西很全

3. 要研究反應物在催化劑表面的吸附狀態，應該如何去研究

許多現代物理化學實驗方法可用來研究催化劑（見催化）的表面結構、組成、活性中心種類、活性組分的價態和所處的化學環境、吸附態的構型和反應活性等。X射線的波長與晶體原子間距處於同一數量級，當它照射到固體粉末催化劑中的微小晶粒時，將產生布喇格衍射效應。利用該效應，可以測定催化劑的晶體結構，包括催化劑的宏觀對稱類型即晶系和點群，以及晶胞中的原子數或分子數、微觀點陣類型和空間群。利用衍射峰半峰高的增寬現象或小角散射效應，可測定不同晶軸方向的晶粒和無取向晶粒的平均直徑，從而獲得催化劑晶粒形狀的信息。用某元素的穩定同位素（如H、O、C和N）或放射性同位素 (如C、H)來標記所研究的化學物質，從而獲得與反應機理和速率有關信息的方法。分為同位素示蹤、同位素效應和同位素交換等法。1931年末美國的H.C.尤里發現氘之後不久，德國的A.法卡斯和L.法卡斯就對各種氫化物與氘的交換進行研究，這是同位素交換在催化研究中應用的最早實例。其主要應用有：研究催化反應中間物或催化劑表面化學吸附分子的數量和性質及催化劑表面特性,如助催化劑分布等;測定催化劑的部分原子是否參與反應並成為產物分子的一部分；③解釋催化反應微觀機理並確定反應速率的控制步驟。例如,合成氨反應可利用氫和氮的同位素（D和N）進行研究，在鐵催化劑上可觀察到：H+D─→2HD反應即使在液態空氣溫度下也易於發生；NH+ND─→NHD+NHD反應在室溫下就能穩定地進行；而N+N─→2NN)反應則須在合成氨的溫度(約 400℃)下才能發生。利用同位素示蹤得出結論：合成氨反應中氮分子活化是反應速率的控制步驟。

4. 液體催化劑研究方法有哪些

反應物一定，實驗不同溫度下的催化效果，或比較產物產量。找到合適溫度，把催化劑的量變為變數，再進行實驗，觀察產物產量。

5. 催化劑的表徵手段

要看屬於哪種物質，總的來說NMR核磁是很重要的表徵手段，X射線單晶衍射必須培養晶體，還有質譜、紅外、紫外。。。。。。。

6. 如何研究催化劑 烷基化 反應性能

如何研究催化劑 烷基化 反應性能
烷化劑屬於細胞毒類葯物，又稱生物烷化劑（BioalkylatingAgengts），在體內能形成碳正離子或其他具有活潑的親電性基團的化合物，進而與細胞中的生物大分子（DNA，RNA，酶）中含有豐富電子的基團（如氨基，巰基，羥基，羧基、磷酸基等）發生共價結合，使其喪失活性或使DNA分子發生斷裂，導致腫瘤細胞死亡，抗腫瘤活性強。

7. 簡述催化劑配製過程

制備催化劑主要從以下幾個方面考慮：
1.你得了解你的催化劑使用條件，你要做出什麼樣的產品來符合要求。比如使用溫度500度，你就得在500度以上的溫度焙燒等等。
2.現在制備催化劑用的各種前驅體基本都研究比較深入，可以了解你要使用的前驅體所適合的溫度、壓力、溶解方式、pH等等。但在這里可能加入順序、加入量、溫度等等都需要做正交試驗來測試催化劑性能。
3. 其實說起來，工藝參數怎麼確定，就是看你催化效果好不好唄，好了就用這個，不好就換。

8. 催化劑對氧氣還原反應催化性能的穩定性的研究方法有哪些

催化劑都有專一性，不可能通用的。要說共同處只有催化劑的原理了。
按照氧化還原反應的理論 這個反應不屬於氧化還原反應 因為我們認為單質的化合價都是0 除非到了大學 學了價電子知識 才有你說的這種理解