微观多相催化英文解释翻译、微观多相催化的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 micro-heterogeneous catalysis

分词翻译：

微观的英语翻译：

microcosmic

多相催化的英语翻译：

【化】 heterogeneous catalysis

专业解析

微观多相催化（Microscopic Heterogeneous Catalysis）指在分子或原子尺度上，催化剂（通常为固体）与反应物（通常为气体或液体）处于不同相态的非均相催化过程。其核心在于催化剂表面活性位点通过吸附、活化反应物分子，降低反应能垒，加速特定化学反应，而自身在反应前后保持化学性质不变。该过程涉及表界面科学、材料结构与反应动力学的微观机制研究。

关键特征与机制

多相性（Heterogeneity）
催化剂（如金属、金属氧化物、沸石）与反应物存在相界面（如气-固或液-固界面），活性位点分布于催化剂表面或孔隙内。例如，铂纳米颗粒负载于氧化铝载体上催化汽车尾气转化（NOₓ还原）。
微观作用机制
- 吸附活化：反应物分子化学吸附于活性位点，键断裂/形成（如H₂在Ni表面解离为H原子）。
- 表面反应：吸附态中间体在原子簇或缺陷位发生重组（如费托合成中CO在Co表面加氢生成烃类）。
- 脱附扩散：产物从表面脱附并扩散至体相，活性位点再生。
结构敏感性
催化性能高度依赖催化剂微观结构，包括活性中心几何构型（如台阶、扭结原子）、电子态（d带中心理论）及载体效应（金属-载体强相互作用，SMSI）。例如，金纳米颗粒尺寸小于5nm时显现CO氧化活性。

应用领域

能源与环境：燃料电池电极催化（Pt/C氧还原）、光催化分解水（TiO₂基材料）、VOCs催化燃烧（MnO₄-CeO₂）。
化工合成：ZSM-5沸石催化甲醇制烯烃（MTO）、负载型Rh催化剂用于醋酸合成。
可持续化学：生物质转化中固体酸催化（如磺化碳材料水解纤维素）。

权威参考文献

Thomas, J. M. & Thomas, W. J. Principles of Heterogeneous Catalysis（Wiley-VCH, 2015）——系统阐述多相催化基础理论与表面微观过程。
Bell, A. T. Science299, 1688–1691 (2003) ——讨论纳米尺度催化剂设计及原位表征技术进展。
国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）催化术语定义（链接）——规范"多相催化"概念。
Somorjai, G. A. & Li, Y. Introduction to Surface Chemistry and Catalysis（Wiley, 2010）——解析表面结构与催化活性关联性。

微观多相催化与均相催化特性对比

特征	微观多相催化	均相催化
催化剂相态	固体（与反应物异相）	液体（与反应物同相）
活性位点	表面原子、团簇、缺陷位	金属配合物、有机分子
分离回收	易通过过滤/离心分离	需复杂蒸馏/萃取
热稳定性	通常较高（耐高温烧结）	受限（配体易分解）
工业化应用	石油精炼、大宗化学品生产	精细化学品、不对称合成

网络扩展解释

微观多相催化是指在固体催化剂表面发生的分子或原子层面的催化反应过程，其核心在于催化剂与反应物处于不同相态（如气-固、液-固等），且反应通过催化剂表面的活性位点进行。以下是其关键特征和机制：

1.多相催化的基本定义

多相催化中，催化剂与反应物存在相界面，例如气-固催化（如工业合成氨）或液-固催化（如有机合成中的负载型金属催化剂）。催化作用发生在固体催化剂的表面活性中心。

2.微观层面的反应过程

吸附与活化：反应物分子通过化学吸附固定在催化剂表面，导致分子结构变形或化学键断裂（如氢在金属表面的解离吸附：$ce{H2 -> 2H*}$）。
表面反应机制：
- Langmuir–Hinshelwood机制：两种吸附态反应物在表面扩散后碰撞反应，例如CO氧化反应中CO和O₂的吸附与结合。
- Eley–Rideal机制：一个吸附态物种与气相或液相中的另一物种直接反应。

3.动力学影响因素

扩散控制：反应可能受限于分子在催化剂孔道内的扩散（如努森扩散或体相扩散），尤其在内扩散区时，有效扩散系数与孔径、温度相关。
吸附与解吸速率：微观吸附强度影响反应物在活性位点的停留时间和反应效率。

4.应用与挑战

工业中90%以上的催化反应为多相催化，如石油裂解、汽车尾气处理等。
微观研究需结合表面科学（如STM、XPS）和理论计算，以优化催化剂活性位设计。

微观多相催化关注分子级界面反应机制，是连接催化剂结构与宏观性能的关键研究领域。