催化反應(yīng)-使用催化劑加快化學(xué)反應(yīng)速率

催化反應(yīng)定義

催化反應(yīng)通常用于加快特定化學(xué)物的反應(yīng)速率。 從本質(zhì)上說，催化劑的作用是為反應(yīng)提供一種替代的、低能量的途徑。 為此，催化物質(zhì)將與反應(yīng)物相互作用，形成中間化合物。 這種中間物是瞬時存在的，它形成后就會分裂，但保持原來的催化劑種類不變。 反應(yīng)完成時，催化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)或質(zhì)量不受反應(yīng)的影響。

催化反應(yīng)通常有兩種類型：

非均相催化反應(yīng)指的是催化劑和反應(yīng)物以兩種不同的相存在，如催化劑為固體，而反應(yīng)物為溶液。

均相催化反應(yīng)指的是催化劑與反應(yīng)物的相相同，如催化劑和反應(yīng)物溶解在同一種溶液中。

為什么必需監(jiān)測催化反應(yīng)？

催化劑提供了提高反應(yīng)速度和結(jié)果的另外一種途徑，因此務(wù)必透徹了解反應(yīng)動力學(xué)。 這不僅提供了有關(guān)反應(yīng)速率的信息，而且還提供了對反應(yīng)機(jī)制的深入了解。

催化劑與反應(yīng)物之間的相互作用也要進(jìn)行研究。 催化反應(yīng)會產(chǎn)生瞬時中間體，這是催化過程、反應(yīng)速率和較終產(chǎn)物的關(guān)鍵。 識別催化反應(yīng)產(chǎn)生的中間體是一個正在進(jìn)行的研究領(lǐng)域，能夠洞察中間體的存在和結(jié)構(gòu)的工具對此非常有幫助。

監(jiān)測反應(yīng)變化因素和條件對催化過程的影響對于反應(yīng)優(yōu)化來說非常重要。 溫度、壓力、反應(yīng)物和催化劑濃度，以及其他化學(xué)和物理參數(shù)對產(chǎn)品、產(chǎn)量和催化反應(yīng)中的副產(chǎn)品具有非常重大的影響。

為了選擇較佳的催化劑和反應(yīng)條件組合，研究不同催化劑對某種特定反應(yīng)產(chǎn)生的活性及其產(chǎn)物及副產(chǎn)物的測定都具有重要的意義。

監(jiān)測和了解催化反應(yīng)的能量對于確保安全的反應(yīng)和成功的規(guī)模放大來說至關(guān)重要。

使用原位FTIR光譜儀研究催化反應(yīng)的價值

· 研究實(shí)際反應(yīng)條件（包括升高的壓力和溫度）下的均相和非均相催化反應(yīng)。

· 檢測并幫助識別催化反應(yīng)中間體。

· 快速獲取數(shù)據(jù)來確定反應(yīng)動力學(xué)，了解反應(yīng)機(jī)理和路徑。

· 快速跟蹤和監(jiān)測催化反應(yīng)產(chǎn)生的產(chǎn)物和副產(chǎn)物。

· 測試和開發(fā)理想的反應(yīng)條件，優(yōu)化較終產(chǎn)物的產(chǎn)率，較大程度減少副產(chǎn)物。

· 針對特定的反應(yīng)快速確定較佳催化劑和條件。

· 消除了傳統(tǒng)樣品提取和離線分析導(dǎo)致的時間延遲。

· 避免了樣品提取導(dǎo)致的空氣、水分的引入或反應(yīng)中斷。

· 較大程度減少了操作人員接觸有毒化學(xué)品、潛在能量反應(yīng)或危險反應(yīng)條件的機(jī)會。