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雪之灵木虫 (小有名气)
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[交流]
问一个均相催化与多相催化的区别问题
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在一本书上说,均相催化与多相催化相比具有以下优势: 1.活性高; 2.选择性好: 3.可以从分子水平分析催化机理. 请帮我分析一下为何有以上三个优势?尤其是选择性好没搞明白是怎么回事. [ Last edited by daiqiguang on 2007-6-4 at 12:51 ] |
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rabbit7708(金币+3):鼓励一下新虫了，提问很清晰，积极思考，相当不错了！：）多相催化反应中，催化剂的作用是很复杂的，仅仅通过一种表征方法很难清楚地表征出来，而且催化反应机理的研究也一直是难点，现在的机理研究大多都是通过间接证据得到的，缺少直接证据。单相的固体多相催化剂其中的物相也不是单一的，多种组分的存在使催化机理更复杂，这就是为什么会采用多种方式来表征的原因了。
rabbit7708(金币+3):鼓励一下新虫了，提问很清晰，积极思考，相当不错了！：）多相催化反应中，催化剂的作用是很复杂的，仅仅通过一种表征方法很难清楚地表征出来，而且催化反应机理的研究也一直是难点，现在的机理研究大多都是通过间接证据得到的，缺少直接证据。单相的固体多相催化剂其中的物相也不是单一的，多种组分的存在使催化机理更复杂，这就是为什么会采用多种方式来表征的原因了。
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首先谢谢你的回答.但我还有两点没明白: 1.为什么均相催化的选择性一般要比多相催化好? 2.你说:"多相催化剂是很难标清楚的，不象均相一个H NMR就搞定了" 我记得均相催化的定义是:催化剂至少与一种反应物处于同一物相; 多相催化的定义是:催化剂与反应物处于不同的物相中. 根据以上定义可知:多相催化剂本身也可能是单相的,只是与反应物处于不同的物相而已,如果是这样,多相催化剂标定不也是一个H NMR就能搞定了吗? 刚接触催化这一研究领域,望多指教. |
4楼2006-12-14 20:02:48
edward.sun
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5楼2006-12-14 21:26:09
讨论
★ ★ ★
rabbit7708(金币+3):谢谢继续讨论，辛苦了！：）
rabbit7708(金币+3):谢谢继续讨论，辛苦了！：）
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要一般的讨论多相和均相的问题很困难：就我知道和接触的一些反应来说:比如说环氧化反应，这类反应的产物对酸碱很敏感，在均相中主要是双氧水和水pH影响，但是在多相中，如果是负载在无机材料上，要考虑载体的酸碱性，即载体的背景反应的产物的分解，在硅基材料上一般影响较小，但是在有L酸和B酸的载体上，副反应是不可以忽略的，从而影响化学选择性，同样在不对称合成中， 比如说R的占优，R的产物大量存在，S的很少，副反应消耗R的几率远远大于S，这样副反应同样可以降低手性选择性． 总体而言，多相中由于多涉及了一个载体（可能是无机材料，离子液等），增加了调变的因素，要考虑的东西就要求多一点．而现在大家对（尤其是不对称合成）有机反应的很多认识来自与均相，所以对多相的认识受限与传统的均相认识，不能很好的控制多相的因素． 但是多相由于多了一个因素，同样可以做出比均相好的工作，最近我就发现我的一个一个多相催化剂的活性是均相的１０倍 对于提高手性选择性，利用无机载体的纳米孔道也能大幅度提高ee的报道国际和国内都有报道． 今天就先讨论到这，很欢迎大家来讨论 |
6楼2006-12-15 10:34:42
berlin
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- 专业: 催化化学
- 管辖: 催化
简单的来说，这个问题就是我们从事催化研究的过程
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我们在开发一个全新体系的催化剂的时候，或者说我们在进行一个催化体系活性组分的筛选的过程中，我们首先关注的是什么才才是有效的活性组分，此时一般首选均相来进行考察，确定活性组分后，再进行下一步研究。 均相和多相中的“相”的概念，是指催化剂的宏观相（固液气，当然气相的很少）相对于反应物来说的：比如，催化剂是固态的，反应物是液态的，这就是多相催化反应，或叫做液固相催化反应。 您在书中看到的这个描述 这是一个宏观上面的说法，对于具体的某一个反应不见得就一定合适（就象楼上面说的那样）。 之所以这麽说，是因为均相催化的研究较早，研究的也比较系统，可借助的对催化剂以及催化机理的表征研究手段丰富，结果确定可靠，所以相对于多相催化具有那些优势。 也不知道说明白没有... [ Last edited by berlin on 2006-12-17 at 08:37 ] |
7楼2006-12-17 08:35:54
★ ★ ★ ★
rabbit7708(金币+4):谢谢从活性中心的角度解释这个问题，更进一步说明问题，呵，学到了！这也是为什么多相反应的反应条件要比均相反应苛刻的原因了！：）
rabbit7708(金币+4):谢谢从活性中心的角度解释这个问题，更进一步说明问题，呵，学到了！这也是为什么多相反应的反应条件要比均相反应苛刻的原因了！：）
| 在大多数反应中，均相反应比多相反应的选择性好，是因为均相反应中，活性中心的分子形式比较均一，而且反应在一相中进行，没有扩散与传质的影响，可以减少一些副反应，因此选择性较好。在多相反应中，对大多数催化剂为固体的反应，反应的活性中心分子（或原子）可能存在于固体催化剂的不同位置（如平台、台阶、褶皱处），因此会发生不同的副反应，造成选择性下降。但是对于一些具有择型效应的分子筛催化的多相反应，由于孔道择型效应，其选择性比均相反应要好，但是由于多相催化反应中，存在反应物分子与产物分子在催化剂表面的吸附、传递、脱附过程，其反应活性往往不如在均相催化剂中的反应活性高 |
8楼2006-12-18 14:36:02
