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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 » 计算催化反应中的TON时，均相反应和多相反应的计算方法不同吗？
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xiaoxyx

木虫 (正式写手)

[求助] 计算催化反应中的TON时，均相反应和多相反应的计算方法不同吗？ 已有1人参与

一直以来我都是按照定义很简单地算TON, 最近突然发现有些文献上算出来的TON与我算出来的不一样，请大家帮我看看，我的计算方法错在哪了？在这感谢大家了！若有详细解答，会多给金币的。
TON：Mole of products/mol of catalyst.
1.TON定义中催化剂的摩尔量是指反应中加入的催化剂的量？还是催化剂中活性位的量？

2.TON定义中产物的量是指反应生成所有产物的量吧？我可以用反应底物的量*转化率这么计算吧？
比如：正己醇的催化氧化反应，产物是正己醛和正己酸，正己醇是10mmol，转化率是20%，催化剂量是0.1mmol，TON=（10mmol*20%/0.1mmol）,这么计算对吗？我一直是这么计算反应的TON的！

3.但是最近才知道TON的计算还要分催化反应是均相反应还是多相反应。
但是如何区分计算呢？
比如：正己醇的催化氧化反应，产物是正己醛和正己酸，正己醇是10mmol，催化剂量是0.1mmol，催化剂一共四种：TBASiW11Fe, TBASiW10Fe2,
K3P[W(O2)2]4, K10[P2W17O61] ;转化率分别为10%，20%，30%，40%；活性中心分别为Fe, Fe, W, W原子。
请问如果是均相反应，四个催化剂的TON都如何计算？
如果是多相反应，四个催化剂的TON都如何计算？
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1楼 2013-04-01 19:25:11
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andyyyu

铁杆木虫 (著名写手)

守卫者

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
pzypdl: 金币+3, 谢谢交流 2013-04-01 23:13:29
xiaoxyx: 金币+5 2013-04-02 19:27:09
对于大多数多相催化反应，特别是采用固定床流动相反应器的，TON（turn number）和TOF（turn frequency）的定义大多数是一致的，指单位时间内每个活性中心引发的总包反应的次数或转化的产物的量，有时间物理量介入；而对于均相反应，反应一段时间后可以达到平衡，此时可以不计入时间物理量，直接可以用帖主给出的TON计算公式。此外，多相催化剂的活性中心很难定量（常采用探针分子进行滴定），因此，通常用催化剂中总的活性组分的量（质量、物质的量）为分母；而均相催化剂的活性位很容易定义和获得。一己之言，仅供参考！
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2楼2013-04-01 21:52:23
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xiaoxyx

木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by andyyyu at 2013-04-01 21:52:23
对于大多数多相催化反应，特别是采用固定床流动相反应器的，TON（turn number）和TOF（turn frequency）的定义大多数是一致的，指单位时间内每个活性中心引发的总包反应的次数或转化的产物的量，有时间物理量介入； ...

非常感谢您的耐心回答。但我还是有些迷惑：那么对于液固相催化反应，TON是怎么计算呢？分母还是催化剂中总的活性组分的量吗？
我主要纠结的是TON公式中“mol of catalyst”是指催化剂的总物质的量，还是活性中心的量。您的意思是“mol of catalyst”是指活性中心的量是吗？
比如说TBASiW10Fe2这个催化剂，催化剂量是0.1mmol，活性中心是Fe, 那么活性中心的量是0.1mmol*2.
那么在计算TON时，“mol of catalyst”是0.1mmol还是0.1mmol*2。
比如：正己醇的催化氧化反应，产物是正己醛和正己酸，正己醇是10mmol，转化率是20%，催化剂量是0.1mmol，TON=（10mmol*20%/0.1mmol）,还是
[（10mmol*20%）/（0.1mmol*2）].
您的意思是不是[（10mmol*20%）/（0.1mmol*2）]是正确的？

PS: 我看到有的帖子说TON计算分均相反应和多相反应，均相反应的TON中分母是催化剂的总物质的量0.1mmol。多相反应的TON中分母是活性中心的总物质的量0.1mmol*2。我就有点迷惑了，我一直都是非常简单的算TON，无论什么类型的反应，TON=（10mmol*20%/0.1mmol）,
不考虑催化剂中有多少活性中心，分母一直用催化剂总物质的量，我这应该算错了是吧？

不好意思，我的问题有些多，但是这个问题对我挺重要的，期待您的指点。
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3楼2013-04-02 19:50:29
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andyyyu

铁杆木虫 (著名写手)

守卫者

【答案】应助回帖

★ ★
xiaoxyx: 金币+2 2013-04-05 23:35:40
引用回帖:
3楼: Originally posted by xiaoxyx at 2013-04-02 19:50:29
非常感谢您的耐心回答。但我还是有些迷惑：那么对于液固相催化反应，TON是怎么计算呢？分母还是催化剂中总的活性组分的量吗？
我主要纠结的是TON公式中“mol of catalyst”是指催化剂的总物质的量，还是活性中心的 ...

对于固体催化剂而言，TON的定义中分母应该是催化剂表面活性中心的数量，但由于该值不容易获得准确值，因此在不严谨的情况下用催化剂中活性组分总的摩尔数代替，但固体催化剂真正起到催化作用的表面的活性中心。

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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4楼2013-04-02 20:31:34
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xiaoxyx

木虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by andyyyu at 2013-04-02 20:31:34
对于固体催化剂而言，TON的定义中分母应该是催化剂表面活性中心的数量，但由于该值不容易获得准确值，因此在不严谨的情况下用催化剂中活性组分总的摩尔数代替，但固体催化剂真正起到催化作用的表面的活性中心。
...

那么在计算TON时，其实是不分均相反应或多相反应的呗？
最后计算的时候，均相反应和多相反应的TON的定义中的分母都是催化剂中活性组分总的摩尔数？我理解的对吗？
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5楼2013-04-05 23:39:01
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王庆梅love

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

楼主，你说的均相催化反应，我现在正遇到此问题，我感觉均相和非均相都应该用活性中心来表达TOF，反应都是在活性位上进行的，个人看法。多多批评。
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6楼2014-11-16 15:59:49
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科研小zz

新虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by xiaoxyx at 2013-04-02 19:50:29
非常感谢您的耐心回答。但我还是有些迷惑：那么对于液固相催化反应，TON是怎么计算呢？分母还是催化剂中总的活性组分的量吗？
我主要纠结的是TON公式中“mol of catalyst”是指催化剂的总物质的量，还是活性中心的 ...

活性中心的量
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7楼2022-01-25 16:07:11
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