
【建】 catalyst unit
catalyze
【化】 catalysis
【医】 catalysis; catalyze
cell; unit
【计】 cell; LOC; U
【化】 element
【医】 element
在汉英词典框架下,"催化单元"(Catalytic Unit)指化学或生物系统中直接参与催化反应的功能性结构组件。这一术语在化学工程、生物酶学及工业催化领域具有以下核心内涵:
结构定义
催化单元是由活性位点、载体基质及辅助因子构成的三维功能体。例如金属催化剂中的铂纳米颗粒(活性单元)常负载于氧化铝载体(《工业催化原理》,2020年版),而酶催化单元则由蛋白质折叠形成的活性口袋构成(《生物化学词典》)。
功能机制
通过降低反应活化能实现选择性催化,其效率由周转频率(Turnover Frequency, TOF)量化: $$ TOF = frac{text{反应物转化数}}{text{活性位点数} times text{时间}} $$ 该公式被美国化学会催化分会列为标准评估指标。
应用范畴
涵盖石油裂解中的沸石分子筛单元、燃料电池的Pt/C催化剂单元,以及DNA聚合酶的核苷酸结合单元三大应用方向(《催化科学与技术》期刊2023年综述)。
跨学科延伸
在新型材料领域,金属-有机框架(MOFs)催化单元因其可调控孔径结构,被《自然·催化》列为2024年度十大突破性技术之一。
催化单元是催化反应系统中的核心功能模块,通常由催化剂及辅助结构组成,用于实现特定化学反应的高效进行。以下是详细解释:
催化单元的核心是催化剂(如金属、金属氧化物或酶),结合惰性材料(如陶瓷、特定颗粒)共同构成。例如,在氢气复合器中,催化单元由球形催化颗粒与惰性颗粒混合填充,前者提供催化活性表面,后者优化气体流动稳定性。
催化单元是化工生产的关键组件,能显著降低反应能耗、提高产物选择性。其设计需综合考虑材料科学、流体力学及热力学因素,为新型催化剂开发和反应器优化提供理论支持。
如需进一步了解具体催化单元的结构参数(如专利CN 113380431 A中的氢气复合器设计),可参考的原始技术文档。
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