多相催化反應

多相催化反應是在固體催化劑的表面上進行的，因此，流體相主體中的反應物必須傳遞到催化劑表面上，然後進行反應，反應產物也不斷地從催化劑表面傳遞到流體相主體。為了弄清這些傳遞和反應步驟，首先需要對固體催化劑顆粒的巨觀結構和性質有所了解。

基本介紹

• 中文名：多相催化反應
• 外文名：reaction mechanism of heterogeneous catalysis
• 類型：催化反應
• 反應物：氣態或液態反應物

反應歷程

多相催化反應歷程至少包括反應物在催化劑表面上的化學吸附，吸附中間物的轉化(表面反應)和產物脫附三個連續步驟。闡明一個多相催化反應的歷程，需揭示有關催化劑的活性部位和表面吸附中間物的結構和性質；吸附與催化反應的關係(如吸附分子之間反應或吸附分子與氣相分子反應)；催化劑表面活性部位如何在催化循環中獲得再生以使催化反應能連續進行等。一般是通過多相催化反應的動力學與催化劑的物理化學分析以獲得對其歷程的了解。

研究現狀

2016年9月，西安交通大學化工學院常春然副教授與清華大學李雋教授合作，應邀撰寫了題為“The Promotional Role of Water in Heterogeneous Catalysis: Mechanism Insights from Computational Modeling”的綜述文章，系統闡述了水在多相催化反應中的助催化機理及最新研究進展。

該論文以常春然副教授在水助催化領域近八年的研究工作為基礎，結合其他相關學者的研究工作，在實驗和理論兩方面對水的助催化現象和微觀本質進行了綜述。重點梳理了水的各種存在形式（水分子、水團簇、OH/OH、H/H等）對多相催化反應的影響機制，系統提出了水分子/水團簇的兩種助催化機理，即類溶劑化效應(Solvation-like effect)和助氫轉移效應(Water-mediated H-transfer effect)。此外，本文還對水的其它效應進行了深入剖析與闡述，並對其未來發展趨勢和前景進行了展望。該論文對全面認識水在化學反應中的作用以及如何通過水汽調控使反應沿有利方向進行具有重要意義。