催化剂和催化作用

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    催化剂和催化作用

     催化剂和催化作用

    在研究一个化学反应体系时,有两个必须考虑的问题,第一个问题是这个反应能否进行,

    若能进行,它能进行到什么程度?即反应会停止在什么平衡位置,其平衡组成如何?化学热力学能解决这个问题。第二个问题是热力学上可行的反应进行得快慢如何?即需要多久能达到平衡位置。这个问题需要化学动力学来解决。从经济上考虑,一个化学过程要付诸工业实践,必须既有足够好的平衡产率,又有足够快的反应速率。

    一个热力学上可以进行的化学反应,由于加入某种物质而被加速,在反应结束时该物质并

    不消耗,则此种物质被称作催化剂,它对反应施加的作用称为催化作用。因此,催化剂是解决化学反应速率问题的,催化作用属于化学动力学的范畴。具体来说,催化作用是催化剂活性中心对反应分子的激发与活化,使后者以很高的反应性能进行反应。

    催化科学是研究催化作用的原理,而催化技术则是催化作用原理的具体应用。催化科学研

    究催化剂为何能使参加反应的分子活化,怎样活化以及活化后的分子的性能与行为,其重要性可以由催化技术的广泛应用来说明。

    催化技术是现代化学工业的支柱,90%以上的化工过程、60%以上的化工产品与催化技术有关,可以说,催化剂是现代化学工业的心脏。催化科学通过开发新的催化过程革新化学工业,提高经济效益和产品的竞争力,同时通过学科渗透为发展新型材料 (敏感材料、光电转换材料、储氢材料),利用新能源 (太阳能、生物能)等做出贡献。不仅如此,催化科学还由于它的跨学科性,对生命科学具有更重要的潜在意义。借助催化科学获得的对于活性中心的认识可以推广到分子科学的其他领域,借助催化作用的分子机理内涵并同分子科学的某些领域分子作用机理的对比,也可为开拓催化科学自身新的应用领域创造条件。

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