大学化学期末论文-我所了解的催化剂.doc

1、脚踏实地，心无旁骛，珍惜分分秒秒。紧跟老师，夯实基础。2011年秋季化学报告我所了解的催化剂 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:scliuhai摘要：催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（IUPAC）于1981年提出的定义催化剂是一种物质它能够改

2、变反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自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

3、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

4、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（Phase）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RNA也具有生物催化功能）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

5、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

6、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Aldol、nitro-Michael和Henry反应是有

7、机合成中形成C-C键的重要反应近年来有机小分子催化剂催化不对称直接aldol和nitro-Michael反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 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；2000.1.1；郑吉富；新型有机催化剂的设计；2007年6月；博士学位论文?1