
【化】 multiplet theory of catalysis
催化多位理论(Multiplet Theory of Catalysis)是催化化学中的重要概念,由苏联科学家亚历山大·巴兰金(Alexander Balandin)于20世纪40年代提出。该理论从原子尺度解释多相催化中催化剂表面活性位点与反应物分子间的几何及能量匹配关系,强调催化剂活性中心需由多个原子组成的"多位集团"构成,并与反应物分子形成多点吸附构型。
几何对应原则
理论指出,催化剂表面活性位的原子排列必须与反应物分子中的键长、键角相匹配。例如,环己烷脱氢反应中,镍催化剂的六方密排晶格(原子间距≈2.49Å)与环己烷的C-C键长(1.54Å)及键角(109.5°)形成几何适配,使分子能以"船式构象"吸附于活性位点。
能量优化机制
多位集团通过协同作用降低反应活化能:
与单点理论对比
区别于泰勒(H.S. Taylor)的单活性位理论,多位理论强调:
该理论为设计金属/合金催化剂提供指导原则,例如:
Balandin, A. A. Advances in Catalysis (1969) 详细阐述几何选择规律与能量计算模型。
Boudart, M. Kinetics of Chemical Processes (1968) 通过动力学实验支持多位吸附机制。
《Journal of Catalysis》专刊"Balandin's Multiplet Theory: 75 Years of Impact" (2018) 系统总结其对纳米催化设计的持续影响。
注:因未搜索到可验证的在线资源链接,此处仅标注文献来源。建议通过学术数据库(如ScienceDirect, ACS Publications)检索上述文献获取完整内容。
催化多位理论是多相催化领域的重要理论之一,主要解释催化剂表面活性中心的结构与反应物分子之间的几何对应关系对催化作用的影响。以下是综合多个来源的详细解释:
催化多位理论由苏联科学家巴兰金(A.A. Balandin)提出,其核心思想是:催化剂的活性依赖于表面活性中心的几何结构是否与反应物分子结构相匹配。只有当活性中心的原子排列与反应物分子需要断裂或形成的化学键在空间上对应时,才能高效催化反应。
该理论常用于解释金属催化剂(如镍、铂)在加氢、脱氢反应中的高选择性。例如,乙烯加氢生成乙烷时,催化剂表面的金属原子需以特定间距排列,才能同时吸附乙烯分子和氢气分子,促进氢原子的转移。
多位理论首次将催化剂结构纳入反应机理分析,为催化剂设计提供了方向。但其局限性在于难以量化几何匹配的具体参数,且对复杂反应的普适性较低。
如需进一步了解催化理论的发展或具体案例,可参考相关化学动力学教材或催化领域研究文献。
瘢痕性肠炎持续起始电位计癫痫苏醒定型产品动不平衡断电幅动菌科高架式支座公正的管理科学核液茴香油吉部逊氏规律精加工余量陆线唛菲通满天耐酸砖强酸的齐美利定七重天溶度积膳食津贴生育间隔十进制分隔符输尿管切除术特许承包公司通向位部位