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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 » 求助:转化频率（TOF）的推导
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lixiqz

金虫 (正式写手)

[交流] 求助:转化频率（TOF）的推导

我的光催化剂是Pt/TiO2，做的是气固多相光催化降解VOCs，想用TOF来表示催化活性。
先前有发帖过，有虫友回复“转化频率，即每克催化剂上每小时转化了多少克原料，单位化简后就是1/小时”。但因为我的反应器是流动式的，我所得到的转化率可以说是，反应稳定后某一瞬时的转化率，或者说是某段时间内转化率的平均值。所以，无法得到一段时间内原料的转化量。这样，还能用TOF来表示活性吗？
还有帖子说“气固反应好像还要计算活性位的数量，而且好像还要计算催化剂表面的活性位的数量”，而书上给出的定义是“转化频率，定义为单位时间内每个活性中心引发的总包反应的次数”这个又是如何理解？实际数据处理流动式气固催化时，又是如何计算TOF的？
小弟因不是催化专业的，对于催化的一些专业知识懂得不多，请大家不吝赐教！不胜感激！
以下是我的推导：
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1楼 2008-06-17 16:41:55
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zouzhq

荣誉版主 (知名作家)

小木虫之风雨无阻
★
nxl5096224(金币+1,VIP+0):多谢关注啦！
“转化频率，定义为单位时间内每个活性中心引发的总包反应的次数
确实是这样定义转化频数TOF的，所以我觉得你这个反应有可能不适合这么表达活性吧。小虫也不是很懂。
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不要迷恋哥，哥已婚！
2楼2008-06-21 08:52:44
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ch4_hcho

金虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★
nxl5096224(金币+2,VIP+0):多谢关注啦！
lixiqz(金币+2,VIP+0):虽然我还是不是很理解你的推导，但是看起来还是有一点道理，希望能继续和你探讨！
不知道你的进料是不是气体，如果反应物是气体一般可以看做理想气体来计算，如果是液体汽化后进料要慎重点。我也不知道你的TiO2是不是仅仅作为载体，还是TiO2本身就有一定活性。
我给你一个计算方法仅供参考：我假设你的反应物进料是气体A（可以看出理想气体），其流速为F（mL/min）；Pt是活性位（这里假设所有Pt都是活性位，至于表面起作用的Pt你可以做CO吸附来表征一下），Pt/TiO2上转化率为X；TiO2自身也有一定活性，TiO2上的转化率为Y；TOF可以计算如下：
TOF（1/h）=[(X-Y)*F*60/1000]/(22.4*Pt/TiO2中Pt的摩尔数)
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3楼2008-06-21 10:36:10
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lixiqz

金虫 (正式写手)
因为我的Pt/TiO2是作为光催化剂的，所以TiO2不仅仅是作为载体，本身也会有活性，不过很低，几乎可以忽略了。我有个疑惑，TOF到底只是针对活性位，还是可以引申到整个催化剂（包括载体TiO2，当然这里TiO2不仅仅是载体）。
楼上提到的进料状态，我的原料苯蒸气，是用鼓泡法，O2将苯的饱和蒸气带出容器。不知道是否可以视为理想气体。
2楼的认为，我的体系不适合用TOF来表示活性，是不是如此？
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4楼2008-06-22 01:02:12
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lixiqz

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by zouzhq at 2008-6-21 08:52:
“转化频率，定义为单位时间内每个活性中心引发的总包反应的次数
确实是这样定义转化频数TOF的，所以我觉得你这个反应有可能不适合这么表达活性吧。小虫也不是很懂。

我的反应不适合用TOF表达活性？因为我做了不同催化剂用量的活性比较，所以我想用TOF来表达，不知道这样做对不对？
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5楼2008-07-03 09:47:08
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ch4_hcho

金虫 (正式写手)
★
^_^@^_^(金币+1,VIP+0):多谢分析！
你的TiO2没什么活性，说明你的Pt是真正的活性位，可以用TOF来表达活性。不过要扣除TiO2本身的一点点活性。O2可以看作理想气体，如果你的苯的引入不足以引起O2流速大幅度改变，那么都可以近似看成理想气体来算。
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6楼2008-07-03 11:07:44
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zhangwengui330

荣誉版主 (职业作家)

优秀版主
★
lixiqz(金币+1,VIP+0):谢谢，对TOF有认识了，^_^
适用转化频率表达的催化剂一般为负载型催化剂，而且载体自身没太大活性。
如果载体自身催化作用很明显而且不容易区分活性位点的时候一般不采用此种表达方式。
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7楼2008-07-05 14:08:26
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