催化劑的性能參數之催化選擇性

催化劑的性能參數之催化選擇性催化選擇性是催化劑性能的重要參數之一，催化選擇性是指所消耗的原料中轉化成目的產(chan) 物的分率，選擇性的度量一般為(wei) 選擇性因子σ（反應速率常數之比），催化選擇性說明了主副反應進...

催化劑的性能參數之催化選擇性

催化選擇性是催化劑性能的重要參數之一，催化選擇性是指所消耗的原料中轉化成目的產(chan) 物的分率，選擇性的度量一般為(wei) 選擇性因子σ（反應速率常數之比），催化選擇性說明了主副反應進行程度的相對大小；主要包括反應選擇性、底物選擇性和產(chan) 物選擇性。

（1）反應選擇性：反應物沿著某一途徑進行的程度，與(yu) 沿其他途徑進行反應程度的比較，即為(wei) 催化劑對於(yu) 某一反應的選擇性。如果兩(liang) 種物質A1和A2的混合物，使用同一催化劑催化，分別生成產(chan) 物B1和B2，反應式（通常是競爭(zheng) 反應）：

（2）底物選擇性：對於(yu) 一類催化底物發生反應而對其他底物不反應，其中很典型的一類是擇形選擇性，常見於(yu) 分子篩、MOF、COF和CMP等多孔催化劑，由於(yu) 底物分子尺寸不一，催化位點在孔道中，底物分子尺寸過大，進入不了孔道之中，因此不能發生催化反應，實現對底物的選擇性。如COF則型催化：

（3）產(chan) 物選擇性：隻有一種原料，但是有不同的反應方向，由此實現底物選擇性。

關(guan) 於(yu) 出現催化選擇性的原因：

（1）由於(yu) 反應機理不同導致選擇性，不同催化劑對特定的反應體(ti) 係有選擇性，稱為(wei) 機理選擇性。如乙醇在氧化物催化劑上的脫水和脫氫：

（2）催化劑因催化劑結構不同導致的選擇性，稱為(wei) 擴散選擇性，當反應物在催化劑孔內(nei) 擴散過程為(wei) 速控步驟時，可實現擇形選擇性。

（3）熱力學的原因，稱為(wei) 熱力學選擇性。如：乙烯與(yu) 乙炔的選擇性加氫，乙烯的加氫速度大於(yu) 乙炔，但當乙烯與(yu) 乙炔共同存在時，乙烯的加氫速度慢於(yu) 乙炔，主要由於(yu) 乙炔在活性中心的吸附作用，在熱力學上優(you) 於(yu) 乙烯，使乙烯在反應條件下完全不能吸附，從(cong) 而實現了對乙炔較好的底物選擇性。

對任何一種工業(ye) 催化劑來說，都要具有很高的選擇性，催化活性與(yu) 選擇性不能同時實現時，常常以犧牲活性來換取選擇性；由此可知選擇性的重要性。例如，在乙烯聚合反應中，如果原料乙烯中含有微量乙炔（如10 ppm），那麽(me) 所得聚合物中就會(hui) 含有少量三鍵，生成有色的雜質聚合物，使產(chan) 品質量明顯下降。除去乙炔的好方法就是把活性的三鍵進行選擇加氫，但是在一般情況下加氫時，往往會(hui) 有部分乙烯的雙鍵也被氫化，所以要把三鍵加氫，而同時又不涉及雙鍵，那就需要用高選擇性的催化劑。目前，工業(ye) 上已有一種這樣的催化劑—Pd/Al2O3，可以取代常用的鉑（Pt）和鎳（Ni）催化劑，而且Pd的價(jia) 格僅(jin) 是Pt價(jia) 格的四分之一，解決(jue) 了從(cong) 乙烯中除去雜質乙炔的問題。