催化劑的催化原理是什麽(me) ?催化的本質就是:在不同的催化劑上化學反應的速率不同。催化劑可以促進反應進行,也可以抑製反應進行。催化劑的三大性質:(1)催化活性(2)特定反應選擇性(3)本身穩...
催化劑的催化原理是什麽(me) ?
催化的本質就是:在不同的催化劑上化學反應的速率不同。
催化劑可以促進反應進行,也可以抑製反應進行。
催化劑的三大性質:(1)催化活性(2)特定反應選擇性(3)本身穩定性。【如果你想討論任何一個(ge) 催化劑,這三大性質都是跑不掉的。全部討論清楚了才算一個(ge) 比較係統的工作】。
電子可以作為(wei) “反應物”,但這是電荷轉移反應的內(nei) 容了。具體(ti) 理論可以看Marcus Theory。
Oh, By the way,很多催化劑在經過幾次“催化”之後就變得麵目全非了(我們(men) 現在課題組正在研究這樣的一種材料,希望搞清楚裏麵究竟發生了什麽(me) 事情)。所以催化劑並不是“壓根不變”的。而且如果反應中有一些毒化物種(例如CO等),那麽(me) 它就會(hui) 毒化催化劑的表麵。在納米粒子催化劑以及電催化劑當中,表麵的重構屢見不鮮的。(不過在高中階段,以課本為(wei) 主)
科學是非常精密複雜的一個(ge) 機器,要抱著敬仰的心態來對待。加油!
要向搞清楚催化劑在催化反應中的作用,就和搞清楚一個(ge) 女孩子的心思一樣撲朔迷離。
不過可喜的是,經過科學家們(men) 前仆後繼的努力,我們(men) 對於(yu) 催化原理的部分有了初步的了解。
要想弄清催化劑在催化反應中所起的作用(也就是你題目中的問題),以下幾個(ge) 基礎必須得事先弄清楚:
(1)如何描述化學鍵/化學反應中的相互作用(van der Waals(範德華作用),靜電作用,電場-偶極子耦合作用,etc.)【如果想從(cong) 數學、物理的角度來理解這件事請,你必須先學習(xi) 量子力學、再學量子化學、然後學到固體(ti) 物理、能帶理論才能真正對其中的變化有所了解。在這裏強烈推薦了解一下Anderson-Newns Model以及
提到的d-band theory,這個(ge) 理論的目的也很容易理解:就是找一個(ge) 數來幫我們(men) 對催化劑的好壞進行排序,如果按照數字大小的排序可以與(yu) 實驗得到的結論一致,那麽(me) 我們(men) 就可以通過計算某一個(ge) 催化劑對應的“數”,來了解它的催化活性。這當然是很粗略的,還有很多的細節我們(men) 應該考慮進去。】
(2)化學反應的機理(這個(ge) 化學反應是怎樣發生的)。【對於(yu) 這塊內(nei) 容可以看看過渡態理論(Erying的),Marcus Theory(物理很重要,數學對於(yu) 高中生來說也是很好理解的),以及DFT中的NEB方法,看看通過現在很新的理論方法可以如何探究反應的路程(如果你感興(xing) 趣可以查查這本書(shu) 《Fundamentals of Heterogeneous Catalysis》)。】