催化剂的表面与孔结构 

1.催化剂的表面积

多相催化反应一般是首先发生气体的吸附，然后才有催化反应的发生。因此，催化剂表面积的大小直接影响催化活性的高低。为了获得较高的催化活性，常常将催化剂制成高度分散的多孔颗粒，从而为反应提供巨大的表面积。

在实际工程中，有少数催化剂表面是均匀的，这样的催化剂，其活性与表面积直接成比例。但是这种关系并不普遍。原因是：第一，测得的表面积都是总表面积，具有催化活性的面积只占总表面积的很少一部分。根据现代催化理论，认为催化反应只发生在这些活性中心上，由于催化剂的制备方法不同，使得这些活性中心不能均匀地分布在所有的表面上，所以活性与表面积常常不能直接成比例。第二，孔性催化剂的表面绝大部分是颗粒的内表面，空的结构不同，物质传递方式也不同。当内扩散时，会直接影响表面利用率而改变总反应速率。

尽管如此，表面积还是催化剂的基本性质之一，不仅要求表面积大，而且要求表面积稳定性高。通过比表面积的测定，可以预示出催化剂的催化活性，判断活性衰退的可能原因是热烧结还是中毒

2.催化剂的孔结构

固体催化剂常为多孔性物质，内部含有许多大小不等的微孔，宛如一块疏松的海绵。由微孔的内孔壁构成巨大的表面积，为催化反应提供广阔的场地。催化性能与孔结构密切相关。催化剂二的孔不同，表面积就不同，直接影响反应速率；孔结构不同，影响反应物和产物的扩散，是催化剂表面利用率受到影响，也影响反应速率；另外，孔结构不同还会影响催化剂的选择性、寿命、机械强度、耐热性能等。由此可见，催化剂的孔结构对催化剂的性能影响很大。

摘自：挥发性有机物污染控制工程

李守信   主编    苏建华   马德刚   副主编

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