谁能从原子理论解释一下催化剂的原理

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  huanglei6060 2013-10-14 00:00:00

  ※催化剂※ catalyst 能显著提高反应速率，其自身的化学性质和数量在反应前后均保持不变的物质。 ★ 特性 ①反应前后，化学性质虽然不变，但因参与反应导致某些物理性质的改变。 ②对正、逆反应有同样的催化作用，因此只能缩短达到平衡的时间，而不能改变系统的平衡组成。 ③有特殊的选择性，某一类反应只能用某些催化剂来催化。 ④催化剂或反应系统中的少量杂质常可强烈地影响催化剂的性能。有些物质本身无催化作用，但加到催化剂中后，能大大提高催化剂的活性，称为助催化剂。另有一些物质，加入少量就可大大降低甚至消除催化剂的催化作用，称为毒物（或YZ剂）。 ★ 种类 ①金属催化剂。主要是指4、5、6周期的某些过渡金属，如铁、金、铂、钯、铑、铱等以及某些过渡金属的合金，可用于脱氢和加氢反应，有些也具有氧化与重整的催化活性。 ②半导体催化剂。主要是一些非化学计量的各种变价过渡金属的氧化物，如ZnO、NiO、V2O5、Fe2O3、Cr2O3、MoO3等，能加速有电子转移的氧化、加氢、脱氢等反应。实用的半导体催化剂常为多组分氧化物的复合物，其成分复杂，影响因素也较多。 ③酸、碱催化剂。阿伦尼乌斯酸碱、布仑斯惕酸碱、路易斯酸碱的催化作用均属酸碱催化。酸碱催化可分为均相与多相两类。均相酸碱催化一般以离子型机理进行。一些有质子转移的反应，如水合和脱水，酯化与水解，烷基化和脱烷基反应等常可用均相酸碱催化。多相酸碱催化剂主要是固体酸碱，其中应用较广的是固体氧化物酸碱催化剂，被用来催化下列反应：脱水和水合、同分异构化、裂化、烷基化、聚合、氢转移等。氧化铝、硅酸铝、分子筛是固体酸催化剂中Z重要的3种。 ④配位（络合）催化剂。一般是过渡金属的无机或有机络合物。在反应过程中，催化剂与反应基团构成配位键，形成中间络合物，而使反应分子活化。配位（络合）催化剂一般用在均相的催化反应中，可催化加氢脱氢、氧化、异构化、水合、羰基合成、聚合等反应。近年来，具有高催化活性的低分子络合物与高分子相结合，制成负载性高分子催化剂，既保留了均相络合催化活性、选择性高的优点，又克服了催化剂不易分离、不稳定等缺点。 ⑤酶催化剂。在生物体内进行的各种复杂反应基本上都是酶催化的反应。酶本身是一种蛋白质分子，是由氨基酸按一定顺序聚合起来的、大小在3～100纳米之间的大分子。酶催化剂具有高度的选择性、极高的催化效率，且反应条件温和。

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