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(完整版)催化剂的组成与功能
催化剂的组成与功能
催化剂的组成：活性组分
载体
助催化剂
催化剂组分与功能关系：

一、 活性组分
它是催化剂的主要组分,有时由一种物质组成，有时由多种物质组成
如:乙烯氧化制环氧乙烷的银催化剂；丙烯氨氧化制丙烯腈用的钼和铋催化剂

活性组分的分类:

二、 载体
载体是催化剂活性组分的分散剂、粘合剂和支撑物，是负载活性组分的骨架.
例如，乙烯氧化制环氧乙烷催化剂中的Ag就是负载在“α-Al2O3上的,这里的α—Al2O 3称为载体。
载体还常分为惰性载体与活性载体。严格来说，催化剂中的组分都不是惰性的，都对主剂与助剂有所影响，只不过活性载体的作用更为明显而已。
载体的作用与助催化剂的作用在很多方面有类似之处,不同的是载体量大，助催化剂量小；前者作用较缓和，后者较明显.另外，由于载体量大，可赋予催化剂以基本的物理结构与性能，如孔结构、比表面、宏观外形、机械强度等。此外，对主催化剂和助催化剂起分散作用,尤其对贵金属既可减少其用量,又可提高其活性，降低催化剂成本.作为高效催化剂，活性组分与裁体的选择都非常重要。
下面是载体的分类和部分常见载体的种类：
催化剂的活性随载体比表面的增加而增加，为获得较高的活性，往往将活性组分负载于大比表面载体上。
载体与催化剂的活性、选择性、热稳定性、机械强度以及催化过程的传递特性有关，因此，在筛选和制造优良的催化剂时，需要弄清载体的物理性质和它的功能。
催化剂组分与含量的表示方法：例如：合成氨催化剂Fe—K2O-Al2O3用“—’将催化剂中的各组分隔开:加氢脱硫催化剂Co—Mo/α—Al2O3，斜线上为主剂和助剂,斜线下为载体。各组分的含量可用重量％、重量比表示，也可用原子％、原子比表示。
载体的功能：
n 提供有效的表面和适宜的孔结构
n 增强催化剂的机械强度
n 改善催化剂的传导性
n 减少活性组分的含量
n 载体提供附加的活性中心
n 活性组分与载体之间的溢流现象和强相互作用

理想的催化剂载体应具备的特性
能适应某一特定反应的外形；
有足够的抗破碎强度；
有足够的反应表面和合适的孔结构；
有足够的稳定性,包括活性稳定性与热稳定性；
导热、热容量及堆密度适中;
不含使催化剂中毒的物质；
原料易得，载体制备过程简便。

三、 助催化剂
定义：加入少量的某种物质，可以显著改善催化剂效能，包括活性，选择性与稳定性和寿命等。
它是通过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、表面结构、孔结构、分散状态、机械强度等来提高催化剂的性能。
助催化剂的分类：
（1）结构型助催化剂 
（2）电子型助催化剂：
（3）晶格缺陷型助催化剂：使活性物质晶面的原子排列无序化，增大晶格缺陷浓度来提高催化剂的催化活性。
　　第（2）、（3)类也合称为调变性助催化剂
结构型助催化剂：
作用：提高活性组分的分散性和热稳定性.
原理：能使催化活性物质粒度变小、表面积增大，防止或延缓因烧结而降低活性等，工业催化过程通常在几百度的条件下进行,本来不稳定的微晶容易烧结，因而导致催化剂的活性下降.而助催化剂的加入可以阻止或减缓微晶的增长速度,从而延长催化剂的使用期限。例如：合成氨的铁催化剂,加入少量的Al2O3
电子型助催化剂：
作用：改变催化剂活性物质的结构和化学组成，促进催化活性选择性.
原理:催化剂活性组分的空d轨道能接受助催化剂提供的电子,改变了活性组分的电子结构，提高了催化剂的活性和选择性；可能生成新的晶相,或者也可能产生或增多催化剂中晶相或微晶间活性界面的数目.从而提高活性或选择性。
例如：Fe－Al2O3 中加入K2O

常见助催化剂举例：