重要的固體(ti) 酸堿催化劑堿土金屬氧化物中的MgO、CaO和SrO2是典型的固體(ti) 堿催化劑。AlCl3、FeCl3是典型的固體(ti) L酸催化劑。Al2O3有多種不同的晶型變體(ti) 。作為(wei) 催化劑來說，很重要的是γ-Al2O3和η-Al2O3兩(liang) 種，二者都係...
重要的固體(ti)
堿土金屬氧化物中的MgO、CaO和SrO2是典型的固體(ti) 堿催化劑。AlCl3、FeCl3是典型的固體(ti) L酸催化劑。Al2O3有多種不同的晶型變體(ti) 。作為(wei) 催化劑來說，很重要的是γ-Al2O3和η-Al2O3兩(liang) 種，二者都係有缺陷的尖晶石結構。比較穩定的是無水的α-Al2O3，它是O=離子的六方很緊密堆砌體(ti) ，Al3+離子占據正八麵位的2/3。各種變型的Al2O3在1470℃以上熔化，一般都轉變為(wei) α-Al2O3。
複合氧化物SiO2-Al2O3，TiO2占主要組分的TiO2-SiO2的和SiO2占主要組分的SiO2-TiO2都是酸性催化劑。ZnO-SiO2無論誰為(wei) 主要組分都不具有酸性。Al2O3係列二元氧化物中，用得較廣泛的是MoO3/Al2O3，加氫脫硫和加氫脫氮催化劑，就是用Co或者Ni改性的Al2O3-MoO3二元硫化物體(ti) 係。Co-MoO3/Al2O3或Ni-MoO3/Al2O3在Al2O3中原來隻有L酸位，將MoO3引入形成了B酸位，Co或Ni的引入是阻止L酸位的形成，中等強度的L酸位在B酸位共存時有利於(yu) 加氫脫硫的活性。L酸位和B酸位共存，有時是協同效應；有時L酸位在B酸位鄰近的存在，主要是增強B酸位強度，因此也就增加了它的催化活性。有的反應雖不為(wei) 酸所催化，但酸的存在會(hui) 影響反應的選擇性和速率。
γ-Al2O3表麵有強酸部位和弱酸部位；強酸位是催化異構化反應的活性部位，弱酸位是是催化脫水反應的活性部位。固體(ti) 酸催化劑表麵上存在一種以上的活性部位，是它們(men) 的選擇性特性所在。一般涉及C-C鍵斷裂的反應，如催化裂化、骨架異構、烷基轉移和歧化反應，都要求強酸中心；涉及C-H鍵斷裂的反應如氫轉移、水合、環化、烷基化等，都需要弱酸中心。
均相酸堿催化反應機理和速率方程
酸堿催化一般經過離子型的中間化合物，即經過正碳離子或負碳離子進行的。
如，AlCl3(L酸)作用下的苯與(yu) 鹵代烴的反應（弗-克反應），AlCl3是路易斯酸，接受電子對產(chan) 生正碳離子，在酸催化中包含了催化劑分子把質子轉移給反應物。因此催化劑的效率常與(yu) 催化劑的酸強度有關(guan) 。在酸催化時，酸失去質子的趨勢可用它的離解常數來衡量所以酸催化常數應與(yu) 酸的離解常數成比例。對於(yu) 堿催化的反應，堿催化常數應與(yu) 堿的離解常數成比例。以廣義(yi) 酸催化作用為(wei) 例，一般機理是：反應物S先與(yu) 廣義(yi) 酸HA作用，生成質子化物SH+，然後質子轉移，得到產(chan) 物P，並產(chan) 生一個(ge) 新質子，SH++H2O P+HO
其速率方程，由於(yu) 質子化物是一個(ge) 活潑的中間體(ti) ，可用穩態處理法，由於(yu) 是稀溶液，可作為(wei) 定值。進一步考慮廣義(yi) 酸HA的解離平衡，HA+H2O=H3O++A-(6.1.6)
KHA為(wei) 解離平衡常數。代入式（6.1.5）得這就是所得的速率方程，可以區別兩(liang) 種極端的情況：
若k2>>k-1cA-，即k2cH+>>k-1KHAcHA(6.1.8)，中間物反應極快。反應由步驟1控製，速率正比於(yu) 廣義(yi) 酸的濃度，是所謂廣義(yi) 酸催化。
若k2<<><k-1ca-<>，中間物反應極慢，反應由步驟2控製，速率正比於(yu) 氫離濃度，是所謂氫離子催化。在一定pH下為(wei) 一級反應，蔗糖在稀酸溶液中水解即為(wei) 例。
