標題氣固多相催化反應動力學基礎

我們將討論氣固多相催化反應動力學. 具體來說，是考察氣固多相催化反應中是哪些因素影響以及如何影響反應速率的，反應的機理如何. 這里介紹的都是十分基礎的理論。

    研究氣固多相反應動力學，從實用角度說，在于為工業催化過程確定最佳生產條件，為反應器的設計打基礎；從理論上說，是為認識催化反應機理及催化劑的特性提供依據. 催 化動力學參量不僅是機理證明的必要條件也是催化劑化學特性的重要量度．這些參量是現有催化劑改進以及新型催化劑設計的依據．比如，速率常數可用以比較催化 劑的活性，活化能可用以判斷活性中心的異同，指前因子可用以求取活性中心的數目，等等．這些都是化學動力學研究在催化理論上的價值體現．

    氣固多相催化反應的完成包括以下步驟：

    反應物自氣流的主體穿過催化劑顆粒外表面上的氣膜擴散到催化劑顆粒外表面（外擴散）；

反應物自外表面向孔內表面擴散（內擴散）；

反應物在內表面上吸附形成表面物種（吸附）；

    表面物種反應形成吸附態產物（表面反應）；

    吸附態產物脫附，然后沿與上述相反的過程，直到進人氣流主體．

    其中的吸附、脫附和表面反應為表面化學過程，而外擴散與孔內的擴散是傳質過程．

    氣固多相催化反應的動力學具有以下兩個特點：

    反應是在催化劑表面上進行，所以反應速率與反應物的表面濃度或覆蓋度有關．

    由于反應包括多個步驟，因而反應動力學就比較復雜，常常受吸附與脫附的影響，使得總反應動力學帶有吸附或脫附動力學的特征．有時還會受到內擴散的影響.

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