催化反应

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      催化反应

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      在催化剂作用下进行的化学反应称为催化反应。化学反应中，反应分子原有的某些化学键，必须解离并形成新的化学键，这需要一定的活化能。在某些难以发生化学反应的体系中，加入有助于反应分子化学键重排的第三种物质(催化剂)其作用可降低反应的活化能，因而能加速化学反应和控制产物的选择性及立体规整性。

中文名

催化反应

外文名

Catalytic reaction

实    质

在催化剂作用下进行的化学反应

必要条件

催化剂作用

催化原因

反应活化能的限制

反应特点

化学反应加速和产物可控制等

目录

1.       1催化反应特点
2.       2催化剂简介
3.       3催化剂作用

1.       4催化反应分类
2.       5危险性及安全
3.       6催化反应仪

催化反应特点

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      一种催化剂只能选择性地加速特定的反应，从而可能使化学反应朝着几个热力学可能的方向之一进行。催化剂与反应物处于同一相的称均相催化反应(Homogeneous Ca只项催企talytic Reaction)，处于不同相者称异相催化反应（或多相催化反应）(Heterogeneous Catalytic Reaction)。由生物催化剂-酶参加的反应称酶催化反应(Enzy请芝mic Catalytic Reaction)。大部分工业反应是催化反应。生物体内的新陈代谢、营养和能量转换是酶催化反应过程。

      相较于未催化的反应，同温度的催化反应拥有较低的活化能。催化剂可以借由结合反应物达到极化的效果，如酸催化剂坑多笑柜照钻棵燥之于羰基化合物的合成；催化剂也可产生非自然的反应中间物，如跨抹以四氧化锇催化烯烃的双羟基化埋洪危中产生的锇酸盐酯；催化愚洪兆剂亦可造成反应物的裂解，如制氢时产生的单原子氢。 [1]

催化剂简介

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      在化学反应中能改变反应速度而本身的组成和质量在反应前后保持不变的物质，叫做催化剂。能加快反应速度的叫做正催化剂;能减慢反应速度的称为负催化剂或缓化剂。通常所说的催化剂是指正催化剂。常用的催化剂主要有金属、金属氧化物和无机酸等。催化剂一般具有选择性，能改变某一个或某一类型反应的速度。另外有些化学反应因反应条件不同(包括不同的催化剂)会生成不同的产物。催化反应是在催化剂的作用下进行的化学反应。例如二氧化硫和氧在催化剂作用下合成三氧化硫，氮和氢在催化剂作用下合成氨等都属于催化反应。 [1]

催化剂作用

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      催化剂是一种能够改变一个化学反应的反应速度，却不改变化学反应热力学平衡位置，本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质。

      ①加快化学反应速率，提高生产能力；

      ②对于复杂反应，可有选择地加快主反应的速率，抑制副反应，提高目的产物的收率；

      ③改善操作条件，降低对设备的要求，改进生产条件；

      ④开发新的反应过程，扩大原料的利用途径，简化生产工艺路线；

      ⑤消除污染，保护环境。 [2]

催化反应分类

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      按反应机理进行分类，可将催化反应分为酸碱型催化反应、氧化还原型催化反应；按反应类型分类，可分为加氢、脱氢、氧化、羰基化、聚合、卤化、裂解、水合、烷基化、异构化等。 [2]

危险性及安全

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      催化反应分为单相反应和多相反应两种。单相反应是在气态下或液态下进行的，反应过程中的温度、压力及其他条件较易调节，危险性较小。在多相反应中，催化作用发生于相界面及催化剂的表面上，这时温度、压力较难控制.危险性较大。催化反应应正确选择催化剂，催化剂加量适当，保证散热良好，防止局部反应激烈，并注意严格控制温度。如果催化反应过程能够连续进行，采用温度自动调节系统，就可以减少其危险性。

      在催化反应中，当原料气中杂质和催化剂发生反应，可能会生成爆炸性危险物，这是非常危险的。例如，在乙烯催化氧化合成乙醛的反应中，由于在催化剂体系中含有大量的亚铜盐，若原料气中含有乙炔过高，则乙炔与亚铜反应生成乙炔铜，其为红色沉淀，自燃点在260~270℃，在干燥状态下极易爆炸，在空气作用下易氧化并燃烧。烃与催化荆中的金属盐作用生成难溶性的把块，不仅使催化剂组成发生变化。而且把块也极易引起爆炸。

      在催化反应过程中有的产生氯化氢，有腐蚀和中毒危险;有的产生硫化氢，则中毒危险性更大。另外，硫化氢在空气中的爆炸极限较宽，生产过程还有爆炸危险性。在产生氢气的催化反应中，有更大的爆炸危险性，尤其高压下，氢的腐蚀作用使金属高压容器脆化，从而造成破坏性事故。 [1] [3]

催化反应仪

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      X-Cube是一款台式的连续流动化学反应系统，适用于高效，快速，安全的催化剂筛选，也可以进行加气反应及条件优化反应筛选。X-Cube利用获奖产品H-Cube&reg的优良技术，将反应底物和气体反应物有效地进行混合后在能够高达200℃及150bar的反应条件下进行连续流动反应。拥有高效率的微流动反应技术的X-Cube对于医药，精细化工，化学，石油化工等领域的催化剂和化学反应研究的化学家们，是一个理想的反应优化及催化剂筛选仪器。配合Thalesnano开发的 CatCart Changer六通道催化剂筛选器，X-Cube能够同时对6种不同的催化剂进行平行筛选。