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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 » 催化反应，颗粒大小对传质的影响难道都被忽略了吗？？？求交流指导！！
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Ryan2011

铜虫 (正式写手)

[求助] 催化反应，颗粒大小对传质的影响难道都被忽略了吗？？？求交流指导！！

写的比较详细，稍显啰嗦，烦请各位耐心看完，不吝赐教~~~~~

实验条件：我做的是O3催化降解水体污染物的实验，磁力恒温搅拌，曝气头从底部往反应容器曝O3。

实验预期：理想的结果是得出某两种催化剂的差异，Catalyst A>catalyst B（有大量类似反应体系，和大量文献证据，证明A是更好的催化剂）

问题描述：1、粉末存在粒径差异：本身两种催化剂水热制备后就可以比较明显    的发现catalyst A和Catalyst B存在粒径差异particle size A>particle size B，并且在清洗干燥后，B基本不需要研磨就很细了，过了100目的筛基本没问题，而A颗粒比较硬，需要研磨，也将其过筛了
              2、差异影响了催化降解的效果：在制备过筛后，催化反应进行过程中，可以明显观察到catalyst B很快（5-10min）就分布的很均匀，反应器的溶液变的不透明，甚至呈现胶体状。而catalyst A直至反应结束也没有呈现很明显的胶体状，而是比较透明。并且从取出来的样品也可以看出，catalyst A的样品比较容易沉淀，颗粒大些。！！《果然得出来B的催化效果比A差。。。。。》！！

自己思考的解决办法：
             1、将这两组反应液（含催化剂）都用超声处理5-10min, 直至都呈现胶体状，再进行曝臭氧臭氧催化反应(但不知道这样会不会因为超声的干扰而无法比较两者催化效果)
              2、有个催化O2转化benzyl alcohol的文献采用的方法是：做一个搅拌速率与转化率的关系，得到一个阈值，当搅拌速率达到一定值得时候，转化率基本不受搅拌速率影响。反应体系还是比较类似，不知道这样的行不行的通。（但我料想的是搅拌速率的调节范围有限，可能找不到类似的阈值以排除传质的影响）
              3、就是听老师的再研磨，再用更细的筛筛分。。。。。。。（感觉不靠谱啊，本来比较细的粉末再研磨也没用啊。。。而且A和B在反应液的分布均匀程度感觉差太多）

描述的比较详细，只是希望路过的大牛能看的更清楚啊。。。。求交流指导！！！帮忙对这个问题发表点看法，找到一个合适的解决办法~~~谢谢~！
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1楼 2013-10-15 10:27:07
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Ryan2011

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by superleo8936 at 2013-10-15 12:27:37
你这个有可能同时涉及到了内外传质的影响。具体如何判定：

1. 外传质：选定某种催化剂（粒径大小一致），然后改变搅拌速率，看看反应速率与搅拌速率有什么关系。一般来说应该是先增长，然后稳定。这样你就确定了 ...

看了您的回复，看了些相关知识，还有如下不是很懂的地方， 忘不吝赐教！
1、这个排除内外过程是比较催化剂催化效果的必须得步骤吧？（气液固体系）意思是排除了才能真正比较？
2、如果内传质、外传质两者之一或者全部无法排除呢？（意思是在我能调节的搅拌速度范围没找到这样一个阈值呢）这意味着什么呢？我还能比较这两者AB的催化效果嘛？
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5楼2013-10-15 17:42:29
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Ryan2011

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by zhl1991 at 2013-10-15 11:38:01
不太懂，帮顶

多谢顶贴！等待专家支招~~
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3楼2013-10-15 12:09:18
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superleo8936

至尊木虫 (正式写手)

catalysis小虫一枚

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
Ryan2011: 金币+10, ★★★很有帮助, 看了你的回复，去补充了关于内外传质的只是，多谢！ 2013-10-15 17:25:39
非文王木木: 金币+2, 感谢交流···欢迎常来 2013-10-15 17:51:45
Ryan2011: 回帖置顶 2013-10-16 11:22:32
Ryan2011: 取消置顶 2013-10-16 11:23:44
你这个有可能同时涉及到了内外传质的影响。具体如何判定：

1. 外传质：选定某种催化剂（粒径大小一致），然后改变搅拌速率，看看反应速率与搅拌速率有什么关系。一般来说应该是先增长，然后稳定。这样你就确定了外扩散的大致范围。然后以后所有的试验要在搅拌速率大于这个临界值的情况下进行。

2. 内传质：选定某种催化剂 （既然你说B天然就是颗粒小，那就用它）。将B用类似红外压片的方法变成整块的，然后适当的捣碎，得到不同粒径范围内的sample （比如 210-250目，150-180目，80-150目 等等,最好有一个范围跟天然A相近）。然后在确定的搅拌速率（一定是确定排除外扩散影响）下，测试不同粒径范围的B 催化剂。看看有没有内扩散影响。如果天然的B跟加工成大颗粒的B不同，那就是有影响。

good luck
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签什么就是什么
4楼2013-10-15 12:27:37
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Ryan2011

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by superleo8936 at 2013-10-15 12:27:37
你这个有可能同时涉及到了内外传质的影响。具体如何判定：

1. 外传质：选定某种催化剂（粒径大小一致），然后改变搅拌速率，看看反应速率与搅拌速率有什么关系。一般来说应该是先增长，然后稳定。这样你就确定了 ...

还有个疑问，想请问下，如果要做实验排除外传质的影响，实验只需要做一种催化剂就可以了吗？不同催化剂那个转折点会不会不同呢？
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6楼2013-10-15 20:53:12
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