吸附作用与多相催化

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1、孔道中的流动相孔道中的流动相反应物吸附与脱附反应物吸附与脱附产物吸附与脱附产物吸附与脱附表面化学反应表面化学反应催化剂颗粒的内表面催化剂颗粒的内表面ABCD内孔道内孔道催化剂颗粒催化剂颗粒滞流层滞流层气气流流层层外扩散：反应物分子穿过滞流层的过程 通量 = DE （ChCs） （ Fick定律）外扩散阻力：气固（或液固）边界的滞流层反应是否受外扩散 影响的判断：外扩散的消除： 提高流体流速 （湍流）Ch ：均匀气流层中反应物浓度Cs ：反应物在催化剂颗粒外表面的浓度内扩散：反应物分子穿过催化剂外表面与内孔间的 浓度梯度，到达催化剂内表面的过程 通量 = DI （CsC）内扩散阻力：催化剂颗粒孔

2、隙内径和长度反应是否受内扩散影响的判断： 催化剂颗粒减小，催化活性（转化率）是否增加 ？内扩散的消除： 在不降低比表面积的基础上，改变催化剂孔结构 减小催化剂颗粒大小C ： 内孔中某定点的反应物分子浓度大孔（孔径100nm）内的扩散；分子间的碰撞 分子与催化剂孔壁间的碰撞；扩散阻力主要来自分子间的碰撞孔径很小（1.5-100nm）或气体浓度很低时的扩散；分子间的碰撞 分子与催化剂孔壁间的碰撞；扩散阻力主要来自分子与孔壁间的碰撞孔径小于1.5nm的微孔中的扩散，为分子筛孔道内的特有扩散；孔径与分子大小相当（处于同一数量级）；分子大小的微小变化或其空间构型的改变，都会引起扩散系数的显著变化；构型扩

3、散对催化反应速率和选择性影响很大，属于择形催化1000 100 10 1 0.110-410-810-1210-16D (m2/s)Pore diameter (nm)Bulk diffusionKnudsendiffusionConfigurational diffusion孔径大小对扩散系数的影响孔径大小对扩散系数的影响CH3OH + = 观测的反应速度 / 本征反应速率 1 定量表达了催化剂内表面利用程度（率） 趋于1时，内表面利用率高、内扩散可忽略、受反应动力学控制（改善催化剂组成和微观结构，可以有效提高催化效率。动力学控制对反应操作条件十分敏感。特别是反应温度和压力对催化反应的影响比