催化劑的表面與孔結構 

1.催化劑的表面積

多相催化反應一般是首先發生氣體的吸附，然后才有催化反應的發生。因此，催化劑表面積的大小直接影響催化活性的高低。為了獲得較高的催化活性，常常將催化劑制成高度分散的多孔顆粒，從而為反應提供巨大的表面積。

在實際工程中，有少數催化劑表面是均勻的，這樣的催化劑，其活性與表面積直接成比例。但是這種關系并不普遍。原因是：第一，測得的表面積都是總表面積，具有催化活性的面積只占總表面積的很少一部分。根據現代催化理論，認為催化反應只發生在這些活性中心上，由于催化劑的制備方法不同，使得這些活性中心不能均勻地分布在所有的表面上，所以活性與表面積常常不能直接成比例。第二，孔性催化劑的表面絕大部分是顆粒的內表面，空的結構不同，物質傳遞方式也不同。當內擴散時，會直接影響表面利用率而改變總反應速率。

盡管如此，表面積還是催化劑的基本性質之一，不僅要求表面積大，而且要求表面積穩定性高。通過比表面積的測定，可以預示出催化劑的催化活性，判斷活性衰退的可能原因是熱燒結還是中毒

2.催化劑的孔結構

固體催化劑常為多孔性物質，內部含有許多大小不等的微孔，宛如一塊疏松的海綿。由微孔的內孔壁構成巨大的表面積，為催化反應提供廣闊的場地。催化性能與孔結構密切相關。催化劑二的孔不同，表面積就不同，直接影響反應速率；孔結構不同，影響反應物和產物的擴散，是催化劑表面利用率受到影響，也影響反應速率；另外，孔結構不同還會影響催化劑的選擇性、壽命、機械強度、耐熱性能等。由此可見，催化劑的孔結構對催化劑的性能影響很大。

摘自：揮發性有機物污染控制工程

李守信   主編    蘇建華   馬德剛   副主編

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