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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 催化反应 » 在做催化剂负载量对反应的影响时，是固定底物和总活性组分的比值不变的？还是？
北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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mln2007

金虫 (著名写手)

[交流] 在做催化剂负载量对反应的影响时，是固定底物和总活性组分的比值不变的？还是？ 已有2人参与

看到有些文章中比较了负载量的影响（并未提到具体操作），就在考虑个问题，如果是负载量不同，而加入的催化剂和底物质量比是保持一定的，那相当于活性组分本身就在变化，这个和改变催化剂的添加量应该有类似之处。如果是底物与活性组分的比值不变，改变的是负载量，举个例子：底物为1，5%催化剂加入1，那1%催化剂的加入量就是5了，这样底物与活性组分比值就固定了（不知道这样对不）

请教下在考察不同负载量是应该是怎样考察的？
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wang9

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走走停停......
1楼 2012-03-26 09:24:41
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evildran

至尊木虫 (正式写手)

自然
★
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如果考虑底物在催化剂上的扩散可能带来的影响，那么最好控制催化剂用量一致，最后通过比较活性组分的质量比活性或者TOF来比较载量不同对催化剂活性的影响。如果完全不考虑扩散的影响，那么可以控制活性组分与底物比例不变，考察其载量的影响。
    两种操作均可，主要看你是否考虑到其中的差别，认真的思考过自己的反应体系。当然，最终比较活性时，一定要归于活性位（或者至少是活性组分质量）。

[ Last edited by evildran on 2012-3-26 at 10:00 ]
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催化，化学！
2楼2012-03-26 09:59:12
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wang9

木虫 (小有名气)

将军
送鲜花一朵
迷糊了
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大家参与进来，互相帮助..............
3楼2012-03-26 10:14:40
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mln2007

金虫 (著名写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by evildran at 2012-03-26 09:59:12:
如果考虑底物在催化剂上的扩散可能带来的影响，那么最好控制催化剂用量一致，最后通过比较活性组分的质量比活性或者TOF来比较载量不同对催化剂活性的影响。如果完全不考虑扩散的影响，那么可以控制活性组分与底物 ...

那其实通过固定催化剂质量就可以考察扩散的影响？那做出不同负载量时转化率与时间的关系曲线，是不是就可以推算出底物的内扩散系数？
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走走停停......
4楼2012-03-26 10:14:56
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evildran

至尊木虫 (正式写手)

自然
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4楼: Originally posted by mln2007 at 2012-03-26 10:14:56:
那其实通过固定催化剂质量就可以考察扩散的影响？那做出不同负载量时转化率与时间的关系曲线，是不是就可以推算出底物的内扩散系数？

这样想似乎是可行的，但实际中遗漏的条件太多，所以不能这样计算内扩散系数。不能的原因：活性位数量与活性组分载量不一定是等比例变化的；某些反应可能对活性组分面密度的改变十分敏感，以至于载量的变化会导致反应速率非线性变化。固定床反应中，可以通过改变催化剂粒径来考察内扩散影响。
回到你开始的问题，你考察催化剂载量影响前，一定要排除扩散的影响，然后你说的两种操作都可行。计算时将活性归于单位活性位或单位活性组分上某底物单位时间内的转化量即可。
我个人也有某些概念不完全了解，如果有问题，我们可以拿出来讨论，大家共同提高。

[ Last edited by evildran on 2012-3-26 at 11:21 ]
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催化，化学！
5楼2012-03-26 11:19:18
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mln2007

金虫 (著名写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by evildran at 2012-03-26 11:19:18:
这样想似乎是可行的，但实际中遗漏的条件太多，所以不能这样计算内扩散系数。不能的原因：活性位数量与活性组分载量不一定是等比例变化的；某些反应可能对活性组分面密度的改变十分敏感，以至于载量的变化会 ...

活性组分量和负载量的确是不一定完全一样，这也是采用后者存在的问题，保证活性组分相同的时候来考察负载量，这样得出的数据不知道能否反映载体表面基团的影响。如果用固体质量的方法那要先计算排除掉本身活性组分量的减少以后造成的影响是否就和固定底物与活性组分比例出来的结果一样？（但是我不知道计算上如何排除）
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走走停停......
6楼2012-03-26 11:51:12
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evildran

至尊木虫 (正式写手)

自然
★
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6楼: Originally posted by mln2007 at 2012-03-26 11:51:12:
活性组分量和负载量的确是不一定完全一样，这也是采用后者存在的问题，保证活性组分相同的时候来考察负载量，这样得出的数据不知道能否反映载体表面基团的影响。如果用固体质量的方法那要先计算排除掉本身活性组 ...

你这样想可能是“多虑”了，你必须得有一些不变的东西，或者排除或者忽略某些因素的影响，否则你的研究永远无法前进了。不知道你用的是什么催化剂，如果是负载型金属催化剂，你可以通过活性金属的分散度（暴露率）来控制活性位与底物的比例。如果是酸碱催化剂，可以通过酸碱位的量来控制活性位与底物的比例，其他催化剂我不大清楚，相信都有各自计算活性位数量的单位。另外，不知你考察载量时是否首先考虑了载量变化对活性组分状态的影响，最好能在活性组分状态相近的条件下考察载量的影响。
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催化，化学！
7楼2012-03-26 15:39:29
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mln2007

金虫 (著名写手)
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7楼: Originally posted by evildran at 2012-03-26 15:39:29:
你这样想可能是“多虑”了，你必须得有一些不变的东西，或者排除或者忽略某些因素的影响，否则你的研究永远无法前进了。不知道你用的是什么催化剂，如果是负载型金属催化剂，你可以通过活性金属的分散度（暴露率 ...

我的负载量都不高的，从XRD图上都还没见到峰（这是不是能说明分散效果都很好，不同含量的催化剂之间具有可比性？）
是不是假如催化剂含量1%的反应速度按理说应该是催化剂5%含量的反应速率的1/5.假如低于1/5,是不是说明内扩散对反应的影响较大或含量达到5%时的活性位减少？假如接近1/5是不是说明这一可以忽略内扩散的影响？
个人愚见，请指点
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走走停停......
8楼2012-03-27 22:34:54
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