标题气固多相催化反应动力学基础

我们将讨论气固多相催化反应动力学. 具体来说，是考察气固多相催化反应中是哪些因素影响以及如何影响反应速率的，反应的机理如何. 这里介绍的都是十分基础的理论。

    研究气固多相反应动力学，从实用角度说，在于为工业催化过程确定最佳生产条件，为反应器的设计打基础；从理论上说，是为认识催化反应机理及催化剂的特性提供依据. 催 化动力学参量不仅是机理证明的必要条件也是催化剂化学特性的重要量度．这些参量是现有催化剂改进以及新型催化剂设计的依据．比如，速率常数可用以比较催化 剂的活性，活化能可用以判断活性中心的异同，指前因子可用以求取活性中心的数目，等等．这些都是化学动力学研究在催化理论上的价值体现．

    气固多相催化反应的完成包括以下步骤：

    反应物自气流的主体穿过催化剂颗粒外表面上的气膜扩散到催化剂颗粒外表面（外扩散）；

反应物自外表面向孔内表面扩散（内扩散）；

反应物在内表面上吸附形成表面物种（吸附）；

    表面物种反应形成吸附态产物（表面反应）；

    吸附态产物脱附，然后沿与上述相反的过程，直到进人气流主体．

    其中的吸附、脱附和表面反应为表面化学过程，而外扩散与孔内的扩散是传质过程．

    气固多相催化反应的动力学具有以下两个特点：

    反应是在催化剂表面上进行，所以反应速率与反应物的表面浓度或覆盖度有关．

    由于反应包括多个步骤，因而反应动力学就比较复杂，常常受吸附与脱附的影响，使得总反应动力学带有吸附或脱附动力学的特征．有时还会受到内扩散的影响.

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