催化剂中载体的作用

一：在多组分催化剂中，载体起了哪些作用

载体是固体催化剂所特有的组分。 载体在催化剂中的作用：

提供有效表面和适合的孔结构；维持活 性组分高分散度 ；增强催化剂的机械强度，使催化剂具有一定形状；改善催化剂传导性 ；减少活性组 分的含量；提供附加活性中心 ；提高催化剂的热稳定性。

二：催化剂载体的催化剂载体的种类

国内外研究较多的催化剂载体有：SiO2，Al2O3、玻璃纤维网（布）、空心陶瓷球、海砂、层状石墨、空心玻璃珠、石英玻璃管（片）、普通（导电）玻璃片、有机玻璃、光导纤维、天然粘土、泡沫塑料、树脂、木屑、膨胀珍珠岩、活性炭等。 由于TiO2在阳光下能光催化氧化降解有机物，所以一般不用有机材料做载体。而某些高分子聚合物，如饱和的碳链聚合物或氟聚合物，有较强的抗氧化能力，所以也可以用于负载型TiO2的研究。但由于·OH-，·O2-的强氧化性，这些高分子聚合物载体只能在短期内使用。用于负载TiO2的高分子聚合物载体有：聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯、聚丙烯、ABS，NAfiON薄膜等。刘平等研究认为，TiO2粒子的形成与长大均限制在NAfiON的微小孔笼中，粒子形成过程所需的物质传递也仅能通过小通道进行；在该实验的合成条件下，TiO2晶体大小仅取决于NAfiON孔笼直径。此外，在载体选择时，必须对效率、催化活性、催化剂负载的牢固性、使用寿命、价格等作综合考虑。

三：怎样区分催化剂中的载体，组催化剂及活性组分

催化剂通常不是由单一物质组成，而是由多种物质组成。绝大多数催化剂由活性组分、载体、助催化剂组成。

催化剂的活性组分是指能够与反应物发生作用，改变化学反应趋于平衡的速度（但不改变化学反应平衡位置），而自身不出现于产物中的物质。活性组分可以是单一物质，也可以是多种物质构成。由多种物质构成时有几种情况：1）固体催化剂：由主催化剂，共催化剂，助催化剂，载体组成，其中的主催化剂是活性组分；2）配合物催化剂：主催化剂（中心原子），助催化剂（配体）或主催化剂和助催化剂均是配合物，其中的主催化剂（中心原子）是活性组分；3）酶催化剂：酶=酶蛋白+辅基（辅酶），大体相当于主催化剂和助催化剂，但是，两者分别存在时，均无活性。

载体是催化剂活性组分的分散剂、黏合剂或支撑体，是负载活性组分的骨架。将活性组分、助催化剂组分负载于载体上所得的催化剂称为负载型催化剂。载体可以是天然的，也可以是人工合成的，一般讲载体划分为低比表面积和高比表面积两大类。载体不仅影响到催化剂的活性、选择性，还影响到热稳定性和机械强度，关系到催化反应过程的传递特性。

助催化剂是加入到催化剂中的少量物质，是催化剂的辅助成分，其本身没有活性或者活性很低。但把它加到催化剂中后，可以改变催化剂的化学组成、化学结构、离子价态、酸碱性、晶格结构、表面构造、孔结构、分散状态、继续强度等，从而提高催化剂的活性、选择性、稳定性和寿命。助催化剂按作用机理的不同一般分为结构型和电子型助催化剂。结构型助催化剂主要用来提高活性组分的分散性和稳定性。电子型助催化剂主要是改变主催化剂的电子结构，促进催化活性和选择性。另外，助催化剂也可以提高载体的性能，如提高载体的热稳定性。

共催化剂和助催化剂有区别。共催化剂有至少两个不同的活性中心，缺少任何一个中心都不能显示出好的活性，但放在一起活性就能迅速增加，也就是1＋1 > 2，这两者都是催化剂的活性组分。共催化剂一般翻译为co-catalyst 。助催化剂主要是改变催化剂的催化能力的。它可以改变催化剂对反应的催化效果，但它本身对反应没有什么活性。最主要的是即使没有它的加入，那个主催化剂也有一定的活性，只是催化能力稍差而已。助催化剂一般翻译为Promoter。

四：解释一下催化剂的工作原理。

【催化剂】能改变化学反应速度而在反应前后本身的化学组成、化学性质及数量没有变化的物质称为催化剂。正催化剂能加快反应速度，负催化剂（阻化剂)能减慢反应速度。

【催化反应】有催化剂参加的反应。若催化剂和反应物同处于均匀的气相或液相中，称为均相催化。若催化剂和反应物不在同一相中，且反应仅在催化剂与反应物的界面上进行，则称为多相催化。还有一类催化反应叫生物催化，或称酶催化，它既不同于均相催化也不同于多相催化，而是兼有二者的某些特征。