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均相催化剂与非均相催化剂的比较分析

发布时间:2019-12-09

催化剂种类繁多,在化学反应中催化剂大致上可以分成两类,一种是均相催化剂,一种是非均相催化剂。单纯从反应效率上来看,无疑是均相催化剂比较好,下面我们就来了解一下其中的原因。

首先,均相催化剂没有内外扩散效应,反应物直接就在体系里与催化剂接触自然反应效率就非常高。而非均相催化剂,要经历一系列非常复杂的扩散过程。就像下图所示:反应物首先要扩散到催化剂表面,然后再催化剂的空隙内继续扩散,直到到达催化剂上的活性中心以后发生反应。反应的产品又要经过一系列扩散过程从催化剂中脱离出来。这样一来就导致非均相催化反应的速率要比均相催化反应低。

催化燃烧

其次,非均相催化剂的分散度不如均相催化剂。就比如说双氧水分解一般用铁基催化剂,均相催化剂一般就是铁盐,铁盐均匀溶解在体系里,分散度非常高。如果采用非均相的铁氧化物催化剂,由于氧化物不溶于水,因此只有颗粒表面与体系接触,这就导致催化剂分散度变低,催化效率也就下降了。

最后,非均相催化剂对生产工艺要求稳定性非常高,制备也比非均相催化剂复杂。做成生产设备以后,出的问题也比均相催化剂多。这导致开发一个非均相催化剂的技术与时间投入都非常高。

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