金属(jīnshǔ)催化[教学要求]1.掌握多位理论的要点2.掌握金属(jīnshǔ)催化剂的加氢反应，重整反应3.掌握附载型金属(jīnshǔ)催化剂的特点4.了解金属(jīnshǔ)-载体间的相互作用，双功能附载金属(jīnshǔ)催化剂及金属(jīnshǔ)的烧结失活[教学重点]1.掌握多位理论的要点（重点）2.掌握金属(jīnshǔ)催化剂的加氢反应，重整反应[教学难点]1.载体调变金属(jīnshǔ)的催化性能2.银催化剂上乙烯氧化反应机理[主要内容]1.金属晶体结构及晶面原子排布，多位理论2.载体调变金属的催化性能3.加氢反应中金属催化剂的活性中心，H2在金属表面上的吸附与活化，活化不饱和化合物与活性氢间的作用(zuòyòng)，选择性加氢和加氢反应及催化剂举列4.催化重整和乙烯氧化制环氧乙烷的研究本次课内容(nèiróng)和要求金属催化剂是应用(yìngyòng)广泛的一大类多相催化剂，主要用作加氢、脱氢、氧化、异构化、环化等反应的催化剂。金属催化剂有如此广泛的应用(yìngyòng)，是因为金属能和H、O、N、C等键合，可以活化H2、O2、N2、CO等小分子和很多有机物分子6.1.1金属的催化作用金属，尤其是过渡金属，具有加氢和脱氢的催化性能。也有些贵金属，如Pt、Pd、Ag等由于对氧吸附不强而本身又不易被氧化，具有选择性氧化的催化性能金属能催化多种反应(fǎnyìng)，例如Ni、Pd、Pt；有的反应(fǎnyìng)可由多种金属来催化，但其中有些活性高，有些活性低（1）金属晶体结构三种金属晶胞(jīnɡbāo)（1）b．c．c．结构；（2）f．c．c．结构；（3）h．c．p．结构（2）晶面原子(yuánzǐ)排布金属Ni的三种晶面6.1.2金属晶体结构及晶面原子(yuánzǐ)排布粗糙晶面上的原子排布（1）Ni（111）晶面上铺有原子簇，使图中所示的“C”原子配位数为11（2）立方面心结构高Miller指数晶面上出现(chūxiàn)阶梯和折皱多位理论是前苏联学者巴列金提出的，在催化理论中占有重要的地位理论:在金属催化作用中，往往需要几个具有一定几何排布的金属原子（活性中心）的协同作用才能完成，这几个被称为活性中心的金属原子组成1个多位体。多位体的几何性质(xìngzhì)要与反应物的几何结构要适应，被吸附的分子容易变形活化，旧的化学键容易松弛，新的化学键容易形成同时吸附键的键能与断裂键的键能和生成键的键能之和要适应，这些相适应称为几何对应原则和能量则应原则（1）几何对应原则常见的多位体有四种；二位体、三位体、四位体和六位体例如：醇类的脱氢(tuōqīnꞬ)反应需要二位体催化6.1.3多位理论(lǐlùn)6.1.3多位理论(lǐlùn)6.1.3多位理论(lǐlùn)（2）能量对应原则这个原则认为反应物吸附活化所放出的能量与产物脱附所需要的能量相对应，即二者应基本相等。设在二位体上进行下面的反应,假定反应的中间过程是A—B和C—D键的断裂(duànliè)，以及A—C和B—D的生成A—B+C—DA—C+B—DEr1=QAK+QBK+QCK+QDK—QAB—QCDEr11=QAC+QBD—QAK—QBK—QCK—QDK式中Q—键能U=QAC+QBD—QAB—QCD式中U—反应总能量变化(biànhuà)S=QAC+QBD+QAB+QCD式中S—生成键与断裂键总键能q=QAK+QBK+QCK+QDK式中q—总的吸附键能6.1.3多位理论(lǐlùn)6.1.3多位理论(lǐlùn)按调变的目的可以(kěyǐ)可分:活性调变、选择性调变、稳定性调变按调变作用对催化剂结构的影响又可分:活性中心几何性质的调变活性中心电子性质的调变对金属催化剂，实现催化性能的调变的方法主要包括载体的使用、制备合金催化剂和助剂的使用等贵金属以金属块的形式作催化剂，金属原子的利用率低。为了提高金属原子在催化反应中的利用率，办法是提高分散度在金属催化剂制备时，使用了载体，把金属微粒负载在载体上。这样既提高了金属的分散度，又克服(kèfú)了粉末状金属催化剂的缺点载体对金属的催化性能的影响是多方面的，包括活性、选择性和稳定性。使用载体是调变金属催化剂催化性能的重要方法之一6.2.1载体(zàitǐ)调变金属的催化性能6.2.1载体(zàitǐ)调变金属的催化性能6.2.1载体调变金属(jīnshǔ)的催化性能6.2.1载体调变金属(jīnshǔ)的催化性能6.2.1载体调变金属的催化(cuīhuà)性能6.2.1载体调变金属(jīnshǔ)的催化性能6.2.1载体(zàitǐ)调变金属的催化性能小结(xi