催化剂研究方法

1. 催化剂是怎么进行催化作用的

这是一个十分复杂的问题.几十年来,有关催化剂的资料积累了许多,也提出过不少的催化理论,但至今还缺乏适用范围广泛的理论来阐明催化剂的作用原理,并指导人们更好地选择催化剂.这是由于催化反应,特别是多相催化反应,是一个十分复杂的问题.它不仅涉及一般的化学反应机理,而且还涉及到固体物理学、结构化学和表面化学等学科,而这些都是人们至今还在探索的科学领域.另一方面,催化理论的研究,还必须借助于先进的实验手段,但目前研究催化剂反应机理的实验工具还不够完善,至今人们还无法洞察催化反应在进行过程中催化剂表面的结构变化,以及反应物在具体催化过程中的转化情况.目前催化理论落后于催化剂在工业生产中所获得的巨大成就,所以必须加强催化学科基础理论的研究.
催化剂与反应物同处于均匀的气相或液相中的催化称为单相催化（又叫均相催化）.单相催化一般认为是反应物与催化剂先生成一定的中间产物,然后催化剂又从这些中间产物中产生出来.反应物与催化剂形成中间产物,再由中间产物变为产物的总的活化能,要比反应物之间直接反应成为生成物的活化能小得多.
催化剂自成一相（固相）,在催化剂表面进行的催化作用叫做多相催化.对于多相催化反应,目前有三种理论：即活性中心理论、活化络合物理论和多位理论.
（1）活性中心理论
活性中心理论认为,催化作用发生在催化剂表面上的某些活性中心.由于这些活性中心对反应物分子产生化学吸附,使反应物分子变形,化学键松弛,呈现活化状态,从而发生催化作用.在固体表面,活性中心存在于棱角、突起或缺陷部位.因为这些部位的价键具有较大的不饱和性,所以具有较大的吸附能力.通常活性中心只占整个催化剂表面的很小部分.例如,合成氨的铁催化剂的活性中心只占总表面积的0.1％.活性中心理论可以解释：为什么微量的毒物就能使催化剂丧失活性（毒物破坏或占据活性中心）,为什么催化剂的活性与制备条件有关（制备条件能影响晶体结构,即影响活性中心的形成）.
（2）活化络合物理论
（3）多位理论
活性中心理论和活化络合物理论都没有注意到催化剂表面活性中心的结构,因而不能充分解释催化剂的选择性.多位理论认为,表面活性中心的分布不是杂乱无章的,而是具有一定的几何规整性.只有活性中心的结构与反应物分子的结构成几何对应时,才能形成多位的活化络合物,从而发生催化作用.这时催化剂的活性中心不仅使反应分子的某些键变得松弛,而且还由于几何位置的有利条件使新键得以形成.
上述的三种多相催化理论都能解释一些现象,但还有许多事实不能说明.在这三种理论中,有两点是共同的：第一,认为催化剂表面有活性中心存在,催化剂表面结构不是均匀的,催化能力不是各处一样.第二,认为反应物分子与活性中心之间相互作用的结果使化学键发生改组,从而生成产物.至于活性中心的本质和活化络合物的本质,是今后需进一步研究的重要课题.

2. 合成氨催化剂研究手段有哪些

一般催化剂表征有：XRD，可以检测出晶型结构
BET，比表面积
低温N2吸附，孔径，孔体积
NH3-TPD，酸性
TPR，分散性，被还原性
TPO，被氧化性，或者积碳
SEM（扫描电镜）、TEM(透射电镜），形貌特征
还有好多表征，建议看一下王幸宜的《催化剂表征》那里面东西很全

3. 要研究反应物在催化剂表面的吸附状态，应该如何去研究

许多现代物理化学实验方法可用来研究催化剂（见催化）的表面结构、组成、活性中心种类、活性组分的价态和所处的化学环境、吸附态的构型和反应活性等。X射线的波长与晶体原子间距处于同一数量级，当它照射到固体粉末催化剂中的微小晶粒时，将产生布喇格衍射效应。利用该效应，可以测定催化剂的晶体结构，包括催化剂的宏观对称类型即晶系和点群，以及晶胞中的原子数或分子数、微观点阵类型和空间群。利用衍射峰半峰高的增宽现象或小角散射效应，可测定不同晶轴方向的晶粒和无取向晶粒的平均直径，从而获得催化剂晶粒形状的信息。用某元素的稳定同位素（如H、O、C和N）或放射性同位素 (如C、H)来标记所研究的化学物质，从而获得与反应机理和速率有关信息的方法。分为同位素示踪、同位素效应和同位素交换等法。1931年末美国的H.C.尤里发现氘之后不久，德国的A.法卡斯和L.法卡斯就对各种氢化物与氘的交换进行研究，这是同位素交换在催化研究中应用的最早实例。其主要应用有：研究催化反应中间物或催化剂表面化学吸附分子的数量和性质及催化剂表面特性,如助催化剂分布等;测定催化剂的部分原子是否参与反应并成为产物分子的一部分；③解释催化反应微观机理并确定反应速率的控制步骤。例如,合成氨反应可利用氢和氮的同位素（D和N）进行研究，在铁催化剂上可观察到：H+D─→2HD反应即使在液态空气温度下也易于发生；NH+ND─→NHD+NHD反应在室温下就能稳定地进行；而N+N─→2NN)反应则须在合成氨的温度(约 400℃)下才能发生。利用同位素示踪得出结论：合成氨反应中氮分子活化是反应速率的控制步骤。

4. 液体催化剂研究方法有哪些

反应物一定，实验不同温度下的催化效果，或比较产物产量。找到合适温度，把催化剂的量变为变量，再进行实验，观察产物产量。

5. 催化剂的表征手段

要看属于哪种物质，总的来说NMR核磁是很重要的表征手段，X射线单晶衍射必须培养晶体，还有质谱、红外、紫外。。。。。。。

6. 如何研究催化剂 烷基化 反应性能

如何研究催化剂 烷基化 反应性能
烷化剂属于细胞毒类药物，又称生物烷化剂（BioalkylatingAgengts），在体内能形成碳正离子或其他具有活泼的亲电性基团的化合物，进而与细胞中的生物大分子（DNA，RNA，酶）中含有丰富电子的基团（如氨基，巯基，羟基，羧基、磷酸基等）发生共价结合，使其丧失活性或使DNA分子发生断裂，导致肿瘤细胞死亡，抗肿瘤活性强。

7. 简述催化剂配制过程

制备催化剂主要从以下几个方面考虑：
1.你得了解你的催化剂使用条件，你要做出什么样的产品来符合要求。比如使用温度500度，你就得在500度以上的温度焙烧等等。
2.现在制备催化剂用的各种前驱体基本都研究比较深入，可以了解你要使用的前驱体所适合的温度、压力、溶解方式、pH等等。但在这里可能加入顺序、加入量、温度等等都需要做正交试验来测试催化剂性能。
3. 其实说起来，工艺参数怎么确定，就是看你催化效果好不好呗，好了就用这个，不好就换。

8. 催化剂对氧气还原反应催化性能的稳定性的研究方法有哪些

催化剂都有专一性，不可能通用的。要说共同处只有催化剂的原理了。
按照氧化还原反应的理论 这个反应不属于氧化还原反应 因为我们认为单质的化合价都是0 除非到了大学 学了价电子知识 才有你说的这种理解