多相催化反应机理及其应用

摘要

文献中流传的或出现的多个化学反应模式催化机理与实验结果和理论分析相矛盾,是不可信的.文中阐明了电子循环受授催化理论(ECDAT)的基本原理.ECDAT有3个论点;(1)催化(或助催化)与毒化之间存在一个界限,如碳(碳气化)、铁(铁基合成氨)、钌(钌基合成氨)、铂(汽车催化剂)等.(2)催化剂(或助催化剂)活性大小与电负性大小密切相关,电负性小于界限元素的元素或化合物都具有催化(或助催化)活性,差值越大,活性越大.大于界限元素的元素或化合物都是毒物,差值越大,毒性越大.(3)催化剂(或助催化剂)的催化活性与化学态密切相关.催化剂化学态变了,催化活性也变了.ECDAT认为,多相催化是电子相互作用结果,虽然催化反应和催化剂体系各种各样,但其催化机理是统一的.ECDAT认为,载体材料对贵金属催化剂活性的影响犹如助催化剂或毒物,能向贵金属催化剂提供电子的金属、碱性氧化物,可以提高催化剂活性,碱性越强,催化活性越大.凡是电负性大于贵金属催化剂的元素和酸性氧化物,夺取电子的都是毒物,酸性越大,毒性越大.最终认为,工业生产中大量采用Al2O3、SiO2、AC等酸性材料为贵金属催化剂载体是不合理的,耗材又耗能.