催化劑的原理、催化劑的歷史、催化劑的發展前景?
作者:訪客發布時間:2021-07-07分類:催化劑及助劑瀏覽:84
催化劑(catalyst)會誘導化學反應發生改變,而使化學反應變快或減慢或者在較低的溫度環境下進行化學反應。催化劑在工業上也稱為觸媒。
催化劑自身的組成、化學性質和質量在反應前后不發生變化;它和反應體系的關系就像鎖與鑰匙的關系一樣,具有高度的選擇性(或專一性)。一種催化劑并非對所有的化學反應都有催化作用,例如二氧化錳在氯酸鉀受熱分解中起催化作用,加快化學反應速率,但對其他的化學反應就不一定有催化作用。某些化學反應并非只有唯一的催化劑,例如氯酸鉀受熱分解中能起催化作用的還有氧化鎂、氧化鐵和氧化銅等等。
初中書上定義:在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率,而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質叫做催化劑,又叫觸媒。催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。
也有一種說法,催化劑先與反應物中的一種反應,然后兩者的生成物繼續在原有條件下進行新的化學反應,而催化劑反應的生成物的反應條件較原有反應物的反應條件有所改變。催化劑原先因發生化學反應而生成的物質會在之后進一步的反應中重新生成原有催化劑,即上面提到的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化。
我們可在波茲曼分布(Boltzmann distribution)與能量關系圖(energy profile diagram)中觀察到,催化劑可使化學反應物在不改變的情形下,經由只需較少活化能(activation energy)的路徑來進行化學反應。而通常在這種能量下,分子不是無法完成化學反應,不然就是需要較長時間來完成化學反應。但在有催化劑的環境下,分子只需較少的能量即可完成化學反應。
催化劑行業發展趨勢
美國Freedonia集團日前發布的最新研究報告顯示,未來5年雖然全球化工行業仍將維持健康發展的勢頭,但化工催化劑需求增速將是所有催化劑終端領域中最慢的,尤其是有機合成催化劑需求近期將受到醫藥工業缺乏新產品的不利影響,然而這種不利的影響會被非洲、亞太、東歐和中東地區石化工業的擴能所彌補;聚合催化劑的需求增速則將是所有催化劑品種中最快的,主要原因是非洲和中東地區聚合物產能的快速擴張;由于加氫處理催化劑需求量穩步增長以及非洲、中東和亞太地區油品產量較高,煉油催化劑需求也將非常強勁。全球都在通過減少車用燃料的含硫量來減輕空氣污染,這將繼續增加催化劑的裝載量。
據Freedonia稱,未來5年全球催化劑市場需求的年均增速有望接近6%,到2012年全球催化劑市場份額將達到163億美元。其中,北美市場占32%的市場份額,亞太占31%,西歐占21%,東歐、拉美占9%,非洲、中東占7%。如果按需求量計算,未來5年全球催化劑有望以年均2%的速度增長,到2012年全球催化劑市場需求量將達到530萬噸。
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