
【化】 homogeneous catalysis
【化】 homogeneous phase
catalyze
【化】 catalysis
【医】 catalysis; catalyze
均相催化(Homogeneous Catalysis)是指催化剂与反应物处于同一相态(通常为液相或气相)的催化反应体系。该过程中,催化剂以分子或离子形式均匀分散在反应介质中,通过降低反应活化能实现反应速率提升。根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的定义,均相催化系统具有明确的活性位点结构,有利于机理研究和选择性调控(来源:IUPAC Gold Book)。
相较于非均相催化,均相催化的核心特征包括:
该技术在现代化学工业中占据重要地位,典型案例包括:
热力学层面,催化剂作用遵循过渡态理论,其效果可通过阿伦尼乌斯方程定量描述: $$ k = A cdot e^{-frac{E_a}{RT}} $$ 其中$E_a$为表观活化能,$T$为绝对温度,$R$为气体常数。
均相催化是指催化剂与反应物处于同一相态(如均为液态或气态)的催化过程。以下是其核心要点:
相态一致性
均相催化要求催化剂与反应物分子完全混合,形成同一物理相态(如液体或气体),活性位点充分暴露,实现分子层面的直接接触。例如:
高效性与选择性
催化剂分子均匀分散,活性位点利用率高,反应速率快,且可通过分子设计调控催化路径。例如,过渡金属配合物在有机合成中能精准构建复杂分子结构。
特征 | 均相催化 | 非均相催化 |
---|---|---|
相态 | 催化剂与反应物同相(如均为液态) | 催化剂与反应物异相(如固-气) |
活性位点 | 完全暴露 | 表面活性中心 |
分离难度 | 困难(需蒸馏或萃取) | 容易(过滤即可) |
工业应用 | 较少(受限于分离成本) | 广泛(如合成氨、石油裂解) |
如需进一步了解催化机理或工业案例,可参考来源中的详细分析。
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