大学化学期末论文

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大学化学期末论文 12011 年秋季化学报告我所了解的催化剂2我所了解的催化剂学院:机电工程学院 专业：机械设计及其自动化 手机;18946057153 邮箱:化剂最先由瑞典化学家贝 采 里 乌 斯 提 出 ， 催 化 剂 指 在 反 应 中 起 催 化 作 用 ， 且 在反 应 前 后 其 质 量 、 化 学 性 质 都 没 有 发 生 改 变 的 物 质 ， 催 化 剂 主 要 分 为 均 相 催 化 剂 、 多 相催 化 剂 、 生 物 催 化 剂 三 类。 如 今 催 化 剂 的 研 究 主 要 在 纳 米 光 催 化 剂 、 生 物 催 化 剂 、 有 机催 化 剂 及 催 化 剂 载 体 方 面。 关键词：催化剂;提出;定义;分类;研究方向引言：催化剂又叫触媒。 根据国际纯粹与应用化学联合会（ 1981 年提出的定义，催化剂是一种物质，它能够改变反应的速率而不改变该反应的标准 由焓变化。 这种作用称为催化作用。 涉及催化剂的反应为催化反应催化剂的提出催 化 剂 最 早 由 瑞 典 化 学 家 贝 采 里 乌 斯 发 现。 一 百 多 年 前 ， 有 个 魔 术 “神 杯 ”的 故事。 有 一 天 ， 瑞 典 化 学 家 贝 采 里 乌 斯 在 化 学 实 验 室 忙 碌 地 进 行 着 实 验 ， 傍 晚 ， 他 的 妻 子玛 利 亚 准 备 了 酒 菜 宴 请 亲 友 ， 祝 贺 她 的 生 日。 贝 采 里 乌 斯 沉 浸 在 实 验 中 ， 把 这 件 事 全 忘了 ， 直 到 玛 丽 亚 把 他 从 实 验 室 拉 出 来 ， 他 才 恍 然 大 悟 ， 匆 忙 地 赶 回 家。 一 进 屋 ， 客 人 们纷 纷 举 杯 向 他 祝 贺 ， 他 顾 不 上 洗 手 就 接 过 一 杯 蜜 桃 就 一 饮 而 尽。 当 他 自 己 斟 满 第 二 杯 酒干 杯 时 ， 却 皱 起 眉 头 喊 道 ： “玛 利 亚 ， 你 怎 么 把 醋 拿 给 我 喝。 ”玛 利 亚 和 客 人 都 愣 住 了。 玛 丽 亚 仔 细 瞧 着 那 瓶 子 ， 还 倒 出 一 杯 来 品 尝 ， 一 点 儿 都 没 错 ， 确 实 是 香 醇 的 蜜 桃 酒 啊。 贝 采 里 乌 斯 随 手 把 自 己 倒 的 那 杯 酒 递 过 去 ， 玛 丽 亚 喝 了 一 口 ， 几 乎 酸 的 吐 了 出 来 ， 也 说 ：“甜 酒 怎 么 一 下 子 变 成 醋 酸 啦。 ”客 人 们 纷 纷 凑 近 来 ， 观 察 着 ， 猜 测 着 这 “神 杯 ”发 生 的怪 事。 贝 采 里 乌 斯 发 现 ， 原 来 酒 杯 里 有 少 量 黑 色 粉 末。 他 瞧 瞧 自 己 的 手 ， 发 现 手 上 沾 满 了在 实 验 室 研 磨 白 金 时 给 沾 上 的 铂 黑。 他 兴 奋 地 把 那 杯 酸 酒 一 饮 而 尽。 原 来 ， 把 酒 变 成醋 酸 的 魔 力 是 来 源 于 白 金 粉 末 ， 是 它 加 快 了 乙 醇 （ 酒 精 ） 和 空 气 中 的 氧 气 发 生 化 学 反 应 ，生 成 丁 醋 酸。 后 来 ， 人 们 把 这 一 作 用 叫 做 触 媒 作 用 又 叫 催 化 作 用 ， 希 腊 语 的 意 思 是“解 去 束 缚 ”。 1836 年 ， 他 还 在 物 理 学 与 化 学 年 鉴 杂 志 上 发 表 了 一 篇 论 文 ， 首 次 提 出 化 学 反应 中 使 用 的 “催 化 ”与 “催 化 剂 ”概 念。 催 化 剂 的 定 义在 化 学 反 应 中 引 起 催 化 作 用 ， 物 质 自 身 的 组 成 、 化 学 性 质 和 质 量 在 反 应 前 后 不发 生 变 化 的 物 质 称 为 催 化 剂。 催 化 剂 一 般 具 有 高 度 的 专 一 性 ， 例 如 二 氧 化 锰 在 氯 酸钾 受 热 分 解 中 起 催 化 作 用 ， 加 快 化 学 反 应 速 率 ， 但 对 其 他 的 化 学 反 应 就 不 一 定 有 催 化作 用。 3催化剂的分类均 相 催 化 剂 ： 催 化 剂 和 反 应 物 同 处 于 一 相 ， 没 有 相 界 存 在 而 进 行 的 反 应 ， 称 为均 相 催 化 作 用 ， 能 起 均 相 催 化 作 用 的 催 化 剂 为 均 相 催 化 剂多 相 催 化 剂 ： 呈 现 在 不 同 相 （ 的 反 应 中 ， 即 和 它 们 催 化 的 反 应 物 处 于 不同 的 状 态。 生 物 催 化 剂 ： ， 是 植 物 、 动 物 和 微 生 物 产 生 的 具 有 催 化 能 力 的 有 机 物 （ 绝 大 多数 的 蛋 白 质。 但 少 量 具 有 生 物 催 化 功 能 ） ， 旧 称 酵 素。 催 化 剂 研 究 前 沿 领 域纳 米 催 化 剂 领 域 ：纳米粒子以其独特的性质受到了科学家的重视，它在催化中的应用更为催化工作者展示了一个趣味盎然富有活力的研究领域。 目前，从这一领域可以看到，纳米粒子对催化氧化、还原和裂解反应都具有很高的活性和选择性，对光解水制氢和一些有机合成反应也有明显的光催化活性。 国际上已把纳米粒子催化剂称为第四代催化剂。 纳米催化剂具有高比表面积和表面能，活性点多，因而其催化活性和选择性大大高于传统催化剂。 生物催化剂领域催化抗体：在化学反应中, 如果设计一种与反应物的过渡态结构相似的半抗原, 就可以设法诱导机体产生能特异性识别化学反应的过渡态的抗体, 并通过这种抗体与反应物的过渡态结合降低了反应的活化能, 加速该反应的进行。 催化抗体应用最有价值的领域为医药科学3。 利用催化抗体的水解清除血液中的毒素,如分解可卡因等; 将催化抗体替代酶催化药物在体内还原, 有利于机体吸收, 并降低药品的毒副作用; 将催化抗体技术和蛋白融合技术结合在一起设计出既有催化功能又有组织特异性的嵌合抗体, 切割病毒或恶性肿瘤; 利用催化性抗体直接作为药物治疗酶缺陷症患者。 有机催化剂领域：有机小分子不对称催化剂连接金属有机催化和酶催化以及合成化学和生物有机化学的桥梁。 有机小分子催化剂不含金属离子,对环境友好,且在反应过程中不需要对反应底物进行修饰,符合原子经济性。 因而有机小分子催化剂的设计、合成引起了人们的极大关注,并成为现代有机合成化学的前沿领域之一。 设计、合成具有高活性、高选择性、并可以循环利用的有机小分子催化剂则是当前研究的热点和前沿。 应是有机合成中形成 的重要反应。 近年来,有机小分子催化剂催化不对称直接 应成为人们关注的热点。 均相催化剂的固相化领域：该研究的原理是将均相催化剂用物理、化学方法使之与固体载体相结合, 而形成一种特殊的催化剂。 特点是不容易流失、寿命长、能重复使用。 一般说来, 对载体有如下要求大表面积、多孔、承载能力好, 在制造和使用条件下物理、化学性质不变, 可根据需要造粒或成型, 并有足够的强度以抵抗可能经受的物理的或热的冲击, 不会使催化剂组份活性降低。 4催 化 剂 的 前 景 展 望工 业 上 催 化 剂 的 需 求 仍 然 很 大 ， 而 且 对 催 化 剂 的 催 化 效 率 要 求 也 与 日 俱 增 ， 因 为 传统 的 催 化 剂 在 灵 敏 度 和 适 应 多 类 型 反 应 环 境 方 面 比 较 欠 缺 ， 可 能 在 未 来 的 发 展 中 ， 新 型催 化 剂 会 如 雨 后 春 笋 ， 层 出 不 穷。 但 是 发 展 的 主 要 方 向 应 该 是 生 物 催 化 剂 、 有 机 催 化剂 、 纳 米 催 化 剂 等 前 沿 领 域。 因 此 ， 我 国 要 抓 住 技 术 革 新 的 契 机 ， 努 力 创 新 ， 在 催 化 剂的 新 领 域 走 出 自 己 的 路 ， 让 自 己 的 核 心 技 术 不 再 受 外 国 的 限 制。 参 考 文 献唐寅杰, 赵学明, 班睿, 未作君, 洪学传；一种新型的生物催化剂催化抗体；2000 年6 月；化学工业与工程；第17 卷第3 期苏 威 ； 三 种 无 机 催 化 剂 载 体 的 性 能 与 应 用 ； 2007年 8月 ；张汝冰；新型无机非金属纳米催化剂的研究；博士学位论文；吉富；新型有机催化剂的设计；2007年6月；博士学位论文。