[工学]2吸附机理.ppt

第二章 催化中的吸附作用,1.反应物向催化剂表面扩散 2.反应物在催化剂表面的吸附 3.被吸附的反应物在表面上迁移、化学重排和反应 4.产物由催化剂表面脱附 5.产物离开催化剂表面向催化剂周围的介质扩散,多相催化反应过程,表面 反应 过程,主要内容,2.1. 固体的表面结构与吸附和催化性能 2.2. 分子在固体表面的吸附 2.3. 吸附热 2.4. 金属催化剂及其催化原理 2.5. 半导体催化剂及其催化作用 2.6. 固体酸碱催化剂及其催化作用 2.7. 分子筛催化剂及其催化作用,2.1.固体的表面结构与吸附和催化性能,一 吸附推动力产生的原因？ 存在着配位不饱和数。表层分子受力不均，存在一个向下的净作用力，这是吸附力产生的根源。,二 相同组成的催化剂催化活性不相同的原因？ 根本原因：晶体表面不同：低密勒指数表面，高密勒指数表面 三 相同的表面不同位置的催化活性 不相同的原因？ 根本原因：晶体的不完整性即非完美晶体（晶体缺陷）,近真表面,2.1.固体的表面结构与吸附和催化性能,4. 晶体缺陷,1、晶格结构中出现的错位，附加，缺少等，归为晶格缺陷。 2、包括：点缺陷、线缺陷、平面缺陷和立体缺陷 点缺陷： 弗兰尔(Frenkel)缺陷：原子或离子离开正常位置，进入 间隙成为间隙原子或离子。 绍特基(Schottky)缺陷：原子或离子离开正常位置，转到晶体表面。 线缺陷： 边错位和螺旋错位 3、缺陷的产生，可通过控制制备条件(如升温速率，最终温度，气氛，等)，以及对催化剂掺杂其它成分来实现。如在金属催化剂中掺杂稀土元素等。对催化剂的性能有较好的作用。,2.1.固体的表面结构与吸附和催化性能,1、吸附推动力产生的根本原因是表面原子受力不均，高密勒指数表面吸附能力大于低密勒指数表面。 2、完美晶体自然界不存在。催化剂表面的描述：近真表面由平台，台阶，扭曲，原子附加，表面缺陷等组成。 3、在催化剂表面，由于其相邻或邻近处的原子数目和原子能量不同，处在不同位置上的原子具有不同的吸附能量。往往是晶体缺陷处的吸附能力更强，相应的催化活性更高，被称为活性位。缺陷处往往就是活性位。,2.1.固体的表面结构与吸附和催化性能,结论,2.2. 分子在固体表面的吸附,主要内容：,2.2.1 吸附力类型 2.2.2 吸附势能曲线（两类吸附与催化的关系） 2.2.3 化学吸附的类型和表面中间物的命名,主要内容：,2.2.1. 吸附力类型,2.2. 分子在固体表面的吸附,作用力,吸附层,选择性,吸附速度,吸附热,活化能,放热，接近凝聚热（820kJ/mol),分子间力（范德华力）,接近化学反应热， （40800kJ/mol)多为放热,化学键力,快，受扩散控制,多层吸附,低温慢，高温快,单层吸附,0,多数较小，50kJ/mol 少数为0，为非活化吸附,无,选择,物理吸附,化学吸附,温度效应,温度提高，吸附量减小,温度提高，吸附量增加,吸附势能曲线图,2.2.2.吸附势能曲线（两类吸附与催化的关系）,2.2. 分子在固体表面的吸附,吸附：先物理吸附后化学吸附 脱附：先化学吸附后物理吸附 EdEa+Qc,一、化学吸附类型（吸附态） 指吸附分子或原子在固体表面的吸附形态。 吸附形态包括： 1、是否解离吸附：解离吸附、缔合吸附 2、均裂非均裂 3、单点或多点吸附 4、吸附键类型：共价键，离子键，配位键 不同的吸附态有不同的产物。 CO（桥式）+H2醇类 CO（线式）+H2烃类,2.2. 分子在固体表面的吸附,2.2.3.化学吸附的类型和表面中间物的命名,二、表面中间物的命名 基本符合有机化学命名规律 吸附位用“*”表示 加“表面”作定语 加“吸附”作定语,2.2. 分子在固体表面的吸附,作用： 1.区分物理吸附和化学吸附 2.筛选催化材料。吸附热的大小与吸附强度成同向变化关系 3.可以判断固体表面的均匀性。确定动力学模型 主要内容 2.3.1 吸附热表述方法 2.3.2 测定方法 2.3.3 化学吸附热随吸附量的变化,2.3. 吸附热,2.3. 吸附热,2.3.1 吸附热表述方法： 积分吸附热 微分吸附热 初始吸附热,积分吸附热,一、积分吸附热：从吸附开始到吸附平衡时，固体表面平均吸附1mol气体所放出的热量。 q积=Q/n 1、积分吸附热表示了吸附热达到吸附平衡过程中的平均结果； 2、可以反映物理吸附与化学吸附：吸附热小为物理吸附；吸附热大为化学吸附。,2.3. 吸附热,微分吸附热,二、微分吸附热：固体表面吸附dnmol气体，放出的热量。 q微=dQ/dn 1、微分吸附热表示固体表面瞬间的吸附情况。 2、作用 （1）微分吸附热可以将化学吸附分类； （2）可以判断固体表面的均匀性,2.3. 吸附热,2.3. 吸附热,如何判断固体表面的均匀性？ 固体表面瞬间的吸附情况与下列因素有关： （1）吸附物质性质 （2）吸附温度 （3）固体表面性质 （4）固体表面的覆盖度 在一定的吸附体系中，吸附物，固体表面性质，吸附温度一定；微分吸附热与表面覆盖度有关，由此判断表面的均匀程度。随着表面覆盖度的增加，微分吸附热减小。,初始吸附热,三、初始吸附热：当固体表面的覆盖度为零时的微分吸附热。 q0=（dQ/dn）0 1、初始吸附热的求取： 作微分吸附热与覆盖度的曲线；外推至覆盖度为零时的微分吸附热即是初始吸附热。 2、作用：初始吸附热用于比较催化剂的催化活性（尤其是初始催化活性），在催化剂的筛选中非常重要。,2.3. 吸附热,抽空加热脱气通入吸附气nmol 放热W升温T,2.3. 吸附热,2.3.1 吸附热测定,2. 测定不同温度下的脱附速率：适用于非活化吸附,3. 不同温度的吸附等温线法： Clausius-Clapeyron方程,2.3. 吸附热,2.3.3 化学吸附热随吸附量的变化 化学吸附热随着吸附量的增加而降低。,一、活化能与覆盖度的关系 吸附活化能Ea；脱附活化能Ed。均是覆盖度的函数 随覆盖度增大： 吸附活化能Ea增大； 脱附活化能Ed减小。,2.3. 吸附热,2.3.3 化学吸附热随吸附量的变化,二、微分吸附热与覆盖度： 吸附模型 1、朗格缪尔(Langmuir)模型基础：L吸附 吸附热与覆盖度无关，q微为常数；此为理想吸附。 2、焦姆金(Temkin)模型基础：T吸附 微分吸附热与覆盖度呈线性下降，q=qo- 3、弗兰德利希(Freundlich)模型基础：F吸附 微分吸附热与覆盖度呈对数下降，q=qo-ln,2.3. 吸附热,金属催化剂种类： 块状催化剂 负载型的金属催化剂 合金催化剂 金属互化物催化剂 金属簇状物催化剂 纳米金属催化剂,2.4、金属催化剂,应用的反应类型：氧化还原反应 1. 加氢、脱氢催化 H2很容易在其表面吸附，反应不进行到表层以下 2. 氧化反应催化剂 只有“贵金属”（Pd、Pt，Ag）可作，因为它们在相应温度下能抗拒氧化。,2.4、金属催化剂,2.4、金属催化剂,主要内容： 2.4.1、金属催化剂的电子结构与催化活性 2.4.2、催化剂的几何构形与催化活性 2.4.3、金属晶体的不规则性与催化活性 2.4.4、金属催化剂的应用,各类金属的吸附性能比较,2.4.1 金属催化剂的电子结构与催化活性,元素周期表,金属的逸出功 Fe Co Ni Cr Cu Mo 4.48 4.41 4.51 4.60 4.10 4.20 Rh Pd Ag W Re Pt 4.48 4.55 4.80 4.53 5.10 5.32 反应物分子的逸出功I,2.4.1 金属催化剂的电子结构与催化活性,1、 I时，电子从反应物向金属催化剂表面转移,反应物变成正离子，这时反应物与催化剂形成离子键。 2、I时，电子将从金属催化剂表面向反应物分子转移，使反应物分子变成吸附在金属催化剂上的负离子。吸附也形成离子键。 3、I时，电子难于发生完全转移，这时形成共价键或配价键。 强弱程度决定于与 I相对大小,2.4.1 金属催化剂的电子结构与催化活性,Fe 3d6 4S2,Co 3d7 4S2,Ni 3d8 4S2,金属催化剂都是过渡金属，这与其不饱和的d电子层结构有关。,2.4.1 金属催化剂的电子结构与催化活性,研究金属化学键的理论方法有两个：能带理论、价键理论。 各自从不同的角度来说明金属化学键的特征，每一种理论都提供了一些有用的概念。两种理论，都可用特定的参量与金属的化学吸附和催化性能相关联。,一、能带理论和“d带空穴”概念,2.4.1 金属催化剂的电子结构与催化活性,d带空穴:过渡金属的d带中某些能级未被充满。未满的空位即d带空穴。,2.4.1 金属催化剂的电子结构与催化活性,d带空穴与催化活性关联： 1. d空穴越多，d能带中未占用的d电子或空轨道越多，吸附力就越强。 2. 从催化反应的角度看，d带空穴的存在，使之有从外界接受电子并与反应物成键的能力。但也不是d带空穴越多，其催化活性就越大。因为过多可能造成吸附太强，不利于催化反应。 3. d空穴数与反应的实际电子转移数越接近催化性能越理想。,2.4.1 金属催化剂的电子结构与催化活性,二、价键理论和d特性百分数（d%）的概念,价键理论认为，过渡金属原子以杂化轨道相结合。杂化轨道通常为d 、 s、p等原子轨道的线性组合，称之为dsp杂化，用于形成金属键，称为成键轨道；未杂化的d电子用于分子的化学吸附，对应轨道为原子（非键）轨道。 杂化轨道中d成键轨道所占的百分数称为d特性百分数，用符号d%表示。它是价键理论用以关联金属催化活性和金属电子结构的一个特性参数。,2.4.1 金属催化剂的电子结构与催化活性,3d 4s 4p Ni-A d2sp3 Ni-B d3sp2,Ni-A成健轨道中： Ni-B成健轨道中： Ni的d：,2.4.1 金属催化剂的电子结构与催化活性,金属d%越大，相应的d能带中的参与吸附催化的原子轨道越少，吸附力越弱。 d%和d空穴是从不同角度反映金属电子结构的参量，且是相反的电子结构表征。它们分别与金属催化剂的化学吸附和催化活性有某种关联。就广为应用的金属加氢催化剂来说，d%在4050%为宜。,2.4.1 金属催化剂的电子结构与催化活性,几何因素：指催化剂表面原子（活性中心）间的几何结构要与反应物分子的几何结构相适应，即几何对应原则。 针对两点吸附要求两吸附中心距离与吸附分子的几何结构相适应 针对多点吸附要求催化剂存在有正确的原子空间群晶格，以便聚集反应物分子和产物分子。,2.4.2、催化剂的几何因素与催化活性,Ni 的不同晶面及吸附的乙烯情况,2.4.2、催化剂的几何因素与催化活性,2.4.2、催化剂的几何因素与催化活性,例如：以环己烷脱氢为例,2.4.3、金属晶体的不规则性与催化活性,2.4.4、金属催化剂的应用实例,合成氨Fe催化剂,各类金属的吸附性能比较,2.4.1 金属催化剂的电子结构与催化活性,Fe结构： , , , 四种晶型； -Fe体心立方，唯一的有活性晶型，由磁性的Fe3O4还原制得。 寿命短。,-Fe 催化剂中助剂及其作用：,1、合成氨Fe催化剂,半导体催化剂的应用：氧化还原反应 主要催化烃类的选择性氧化 部分应用于加氢、脱氢、脱硫、脱氮反应,2.5、半导体催化剂,分类： 金属氧化物：主要应用于有氧参与的氧化反应，也可以进行加氢脱氢反应（在氢气中难于还原的氧化物） 金属硫化物催化剂主要用于重油的加氢精制，加氢脱硫（HDS）、加氢脱氮（HDN）、加氢脱金属（HDM）等过程。 金属氧化物和金属硫化物都是半导体型催化剂。都是非化学计量的可变价态的过渡金属化合物。,2.5、半导体催化剂,2.5、半导体催化剂,2.5.1、半导性的能带结构 2.5.2、杂质半导体形成的原因 2.5.3、半导体催化剂的吸附特性 2.5.4、半导体催化剂催化特性,2.5.1、半导体的能带结构,金属 本征半导体 绝缘体 0.23eV 510eV,一、能带结构,2.5.1、半导性的能带结构,二、半导体导电机理： 本征半导体：满带，空带中间有禁带。 0K时半导体不导电。 一定温度下，满带电子跃迁到空带，空带有自由电子导电，满带有空穴导电。 温度升高，空带电子，满带空穴数增加，导电性加强。 空带 导带 满带 满带,2.5.1、半导性的能带结构,三、半导体分类 本征（化学计量）半导体： 具有电子和空穴两种载流子传导的半导体。 杂质（非化学计量）半导体： 1.n-型半导体（电子导电）：靠与金属原子结合的电子导电，叫n-型（Negative Type）半导体。高价态金属氧化物 2.p-型半导体（空穴导电）：靠晶格中正离子空穴传递导电，叫p-型（Positive Type）半导体。低价态金属氧化物,2.5.1、半导性的能带结构,N形半导体 P型半导体,2.5.2、杂质半导体形成的原因,一、N型半导体形成原因 1.阳离子过量,e,e,2.5.2、杂质半导体形成的原因,2.阴离子缺位,e,e,2.5.2、杂质半导体形成的原因,3.高价阳离子同晶取代,e,2.5.2、杂质半导体形成的原因,4.掺入负电性较小的原子,e,+,2.5.2、杂质半导体形成的原因,二、P型半导体形成原因 1.阳离子缺位,+,+,2.5.2、杂质半导体形成的原因,2.掺入负电性大的原子 3.低价阳离子的同晶取代,半导体中的自由电子和空穴，在化学吸附中起着授受电子的作用，与催化活性密切相关。如果气体在半导体氧化物上的化学吸附能使半导体的载流体负载增加，半导体的电导将随之递增，催化活性提高，这种化学吸附就容易发生，通常称为“累积吸附”；反之，使半导体的电荷负载减少而电导降低，化学吸附就较难发生，催化活性也将随着降低，又称“衰减吸附”。,2.5.3 、半导体催化剂的吸附特性,2.5.3、半导体催化剂的吸附特性,金属氧化物表面存在：金属离子为吸附中心。 能给出电子的气体，为施主分子。如H2-2e=2H+ 能接受电子的气体为受主分子。如O2+2e=O22-,2.5.3、半导体催化剂的吸附特性,N型半导体吸附施电子气体，导电性提高，催化活性提高 P型半导体吸附受电子气体，导电性提高，催化活性提高 N型半导体有利于施电子气体吸附，加氢脱氢反应催化活性高 P型半导体有利于受电子气体吸附，氧化反应催化活性高,半导体催化剂的选择原则,2.5.4、氧化物催化剂催化特性,Ti V5 V3 Cr Mn Fe Co Ni Cu1 Cu2 Zn Ga Ge 金属氧化物 2 0 2 3 5 5 7 8 10 9 10 10 10 金属离子d电子数,活性,dO无电子反馈；d10吸附弱；用于部分氧化。,金属氧化物的催化活性与其d电子构型有关。,一、d电子构型与催化活性：,2.5.4、氧化物催化剂催化特性,二、金属-氧键键能与催化活性： 金属氧化物催化剂给出氧的能力，是衡量它活性高低的关键。符合火山原则。例如 MO键解离出氧容易，催化剂的活性高，选择性小； MO键给出氧难，催化剂活性低；,三、键型与氧化反应：,2.5.4、氧化物催化剂催化特性,实例：SO2氧化制SO3用V2O5催化剂,V5+吸附SO2, 失去晶格O,V4+吸附气相O, 补充O,反应特性：SO2+1/2O2=SO3 放热反应，降温有利于反应进行。,催化剂： V2O5: 710% K2SO4: 2628% 硅藻土,助剂，松动V-O键,2.6 固体酸碱（绝缘体）催化剂,固体酸碱绝大多数都是绝缘体氧化物。 若无大量的能量输入既不能达到较高的氧化态，也不能达到较低的氧化态，即，既不能被氧化也不能被还原。所以不能化学吸附氧和氢等气体，无法应用于氧化还原反应中。 但是绝缘体氧化物能与H2O和其他的极性分子发生化学反应，例如 绝缘体表面酸碱性取决于M-O 键能。 M-O 键能强，易释放出H+，呈现酸性。 M-O 键能弱，可释放出-OH-，呈现碱性。,元素周期表,2.6 固体酸碱（绝缘体）催化剂,应用 领域：主要是石油炼制和石油化工、煤化工 反应类型：酸碱催化。 烃类的催化裂化 芳烃和烯烃的烷基化 芳烃的异构化、歧化、烷基转移 烯烃和二烯烃的齐聚、共聚和高聚 烯烃的水合制醇 醇的催化脱水 。,2.6、固体酸（绝缘体）催化剂,2.6.1、固体酸的性质与测定 2.6.2、固体酸类型与酸性来源,2.6.1、固体酸的性质与测定,固体酸：一般认为是能够化学吸附碱的固体，也可以理解为能够使碱性指示剂在其上面改变颜色的固体。 酸性质描述： 酸类型、酸强度、酸（浓）度,2.6.1、固体酸的性质与测定,1. 酸类型： B酸：能给出质子(H+)者，称为B酸或质子酸。 L酸：能接受电子对者，称为L酸(或非质子酸)。 如：,O-H SiOAlOAlOSi,表面O-H可给出质子，形成B酸中心； 表面裸露Al+可接受电子对，形成L酸中心,2.6.1、固体酸的性质与测定,1）B酸催化反应机理： 向反应物给出氢质子形成正离子,2.6.1、固体酸的性质与测定,2）L酸催化机理 与反应物发生配位络合,2.6.1、固体酸的性质与测定,3)酸类型与催化的关系 不同的反应需要不同的酸类型。 例如：有机物的乙酰化反应要求强L酸中心 重油催化裂解要求具有B、L酸中心 一般含有不饱和键时，B酸中心对反应有利；含有不饱和键时，L酸中心对反应有利,2.6.1、固体酸的性质与测定,4）酸类型的测定方法 定性的方法： 1.红外光谱 2.核磁共振 3.紫外光谱 定量的方法： 化学吸附法,酸类型的测定举例：红外光谱法 探针分子：氨，吡啶，三甲基胺，正丁胺等碱性吸附物质。 原理：探针分子在固体酸表面吸附，形成新的化学物质，化学测定其红外吸附带的移动分析酸类型。 常用吸附质为: 氨NH3 吡啶 B：14471450cm-1 14851500cm-1 L：15851660cm-1 14471460cm-1,2.6.1、固体酸的性质与测定,2.6.1、固体酸的性质与测定,酸类型的测定举例：化学滴定法 探针分子： 吡啶：B、L酸中心均可发生吸附 2,6-二甲基吡啶：只在B酸中心发生吸附 原理：小探针分子可在两种酸位上发生吸附，支链多的探针分子由于空间位阻不能形成配位键，不能在L酸中心上发生吸附，利用两种物质吸附量来确定酸类型,2. 固体酸的强度,B 酸强度是指给出质子的能力； L 酸强度是指接受电子对的能力。 强度越大，与反应物形成正电物质的能力越强。 酸强度通常用Hammeett函数酸强度函数（ H0 ）表示,2.6.1、固体酸的性质与测定,2.6.1、固体酸的性质与测定,1）H0 定义：固体酸表面吸附中性碱，并且将它转变为相应的共轭酸的能力大小。 BH+ B + H+(固体酸中心),2.6.1、固体酸的性质与测定,H0 越小酸度越强， H0 越大酸度越弱。,2）酸强度与催化的关系 一般涉及C-C键断裂的反应，如催化裂化、骨架异构、烷基转移和歧化反应，都要求强酸中心。 涉及C-H键断裂的反应如氢转移、水合、环化、烷基化等，都需要弱酸中心。,2.6.1、固体酸的性质与测定,2.6.1、固体酸的性质与测定,3）酸强度测定方法 a 指示剂法： 原理：当达到等电点即B 和BH+ 浓度相等时 PKa H0 等电点是让指示剂变色的临界状态，若指示剂在固体表面吸附，指示剂由碱性色变为酸性色，则固体酸强度H0等于或小于PKa。 不同酸强度的指示剂可以测定固体表面不同强度的酸中心数，并继而得到固体表面酸度分布情况。,2.6.1、固体酸的性质与测定,酸度测定,b. 程序升温脱附 原理：用峰脱附温度来表示峰强度变化，即低温脱附下来的酸中心强度较弱，高温脱附下来的酸中心强度较强。,2.6.1、固体酸的性质与测定,3. 酸量（酸度）：固体表面上的酸量，通常表示为单位重量或单位表面积上酸位的毫摩尔数，即m mol/wt或m mol/m2。 酸量与催化的关系：影响催化反应的速度。 测定方法： a 指示剂滴定法测定酸浓度 同酸度分布测定一样，用一定酸碱度的指示剂滴定固体表面酸性中心，平衡后（颜色变化），由指示剂的消耗量计算相应酸度的浓度。 b 程序升温脱附测定酸浓度 脱附峰面积,2.6.1、固体酸的性质与测定,例题：根据三种沸石分子筛的TPD谱图，试分析它们的酸性质，并排序：,(1) 酸强度 (2) 酸量 (3) 酸中心的均匀性,2.6.2、固体酸种类与酸性来源,1.负载型酸催化剂：无机酸负载于固体载体上。 多数是B酸中心，应用于气固相反应体系中 如：HF/Al2O3、BF3/ Al2O3、H3PO4/硅藻土 2.金属盐类固体酸催化剂 带有结晶水的硫酸盐和磷酸盐 如：金属硫酸盐：Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3、CuSO4 金属磷酸盐：AlPO4、BPO4、Cu3(PO4)2、Ti3(PO4)4,2.6.2、固体酸种类与酸性来源,2.6.2、固体酸种类与酸性来源,3.单组分氧化物固体酸（Al2O3）:L、B酸，L酸为主,4. 混合氧化物固体酸（Al2O3-SiO2）,2.6.2、固体酸种类与酸性来源,2.7、分子筛,5.分子筛催化剂 由SiO4和AlO4四面体结构组成。Al带1价负电荷。分子式:Mx/n(AlO2)x(SiO2)y ZH2O 式中M是金属阳离子，n是它的价数，x是AlO2的分子数，y是SiO2分子数，Z是水分子数，因为AlO2带负电荷，金属阳离子的存在可使分子筛保持电中性。当金属离子的化合价n = 1时，M的原子数等于Al的原子数；若n = 2，M的原子数为Al原子数的一半。 具有确定的晶型结构。 自然界的称沸石；合成的称分子筛。 分子筛依其Si/Al、成环和笼联结方式不同分为A、Y、X、M、ZSM-5、丝光沸石型分子筛等。,2.6.2、固体酸种类与酸性来源,分子筛性能： (1) 分子筛择型催化性，利用其特有的孔道结构 因为分子筛结构中有均匀的小内孔，当反应物和产物的分子线度与晶内的孔径相接近时，催化反应的选择性常取决于分子与孔径的相应大小。这种选择性称之为择形催化。择形催化有4种形式： i、反应物择形催化 当反应混合物中某些能反应的分子因太大而不能扩散进入催化剂孔腔内，只有那些直径小于内孔径的分子才能进入内孔，在催化活性部分进行反应。,2.6.2、固体酸种类与酸性来源,ii、产物的择形催化 当产物混合物中某些分子太大，难于从分子筛催化剂的内孔窗口扩散出来，就形成了产物的择形选择性。 iii、过渡态限制的选择性 有些反应，其反应物分子和产物分子都不受催化剂窗口孔径扩散的限制，只是由于需要内孔或笼腔有较大的空间，才能形成相应的过渡态，不然就受到限制使该反应无法进行；相反，有些反应只需要较小空间的过渡态就不受这种限制，这就构成了限制过渡态的择形催化。,2.6.2、固体酸种类与酸性来源,iv、分子交通控制的择形催化 在具有两种不同形状和大小和孔道分子筛中，反应物分子可以很容易地通过一种孔道进入到催化剂的活性部位，进行催化反应，而产物分子则从另一孔道扩散出去，尽可能地减少逆扩散，从面增加反应速率。这种分子交通控制的催化反应，是一种特殊形式的择形选择性，称分子交通控制择形催化。,2.6.2、固体酸种类与酸性来源,分子筛性能： (2) 分子筛的酸性，Na+型分子筛不具有酸性，离子交换后具有酸性，并改变其酸性强度。 如： Na+与NH3+, Ca2+, La3+, Ce4+等交换后，产生酸性。,2.6.2、固体酸种类与酸性来源,固体酸性与催化作用,其中：SiO2-Al2O3和分子筛属强固体酸 H2SO4/SiO2和H3PO4/SiO2属中强固体酸 -Al2O3属弱固体酸,2.6.2、固体酸种类与酸性来源,正己烷的催化反应模型,酸功能,金属功能,实例：Pt重整催化剂,实例： Pt重整催化剂,铂重整： 用Pt/Al2O3催化剂将C8C10的直链烷烃转化为支链烷烃，环烃，芳烃，特别是烷基芳烃。以提高汽油辛烷值和得到芳烃原料。 铂重整反应： 正构烷到异构烷； 正构烷脱氢环化； 甲基环戊烷异构成环己烷； 环烷脱氢成芳环。 反应类型： 加氢，脱氢（属氧化还原功能） 异构，环化（属酸性功能）,双功能催化剂： 金属上，脱氢与加氢 固体酸上，正碳离子。 两类活性中心的协同作用； 其中，烯烃的形成是关键步骤。,催化剂： Pt及其合金 Al2O3适宜的酸性 活化