
【化】 multiplet theory of catalysis
催化多位理論(Multiplet Theory of Catalysis)是催化化學中的重要概念,由蘇聯科學家亞曆山大·巴蘭金(Alexander Balandin)于20世紀40年代提出。該理論從原子尺度解釋多相催化中催化劑表面活性位點與反應物分子間的幾何及能量匹配關系,強調催化劑活性中心需由多個原子組成的"多位集團"構成,并與反應物分子形成多點吸附構型。
幾何對應原則
理論指出,催化劑表面活性位的原子排列必須與反應物分子中的鍵長、鍵角相匹配。例如,環己烷脫氫反應中,鎳催化劑的六方密排晶格(原子間距≈2.49Å)與環己烷的C-C鍵長(1.54Å)及鍵角(109.5°)形成幾何適配,使分子能以"船式構象"吸附于活性位點。
能量優化機制
多位集團通過協同作用降低反應活化能:
與單點理論對比
區别于泰勒(H.S. Taylor)的單活性位理論,多位理論強調:
該理論為設計金屬/合金催化劑提供指導原則,例如:
Balandin, A. A. Advances in Catalysis (1969) 詳細闡述幾何選擇規律與能量計算模型。
Boudart, M. Kinetics of Chemical Processes (1968) 通過動力學實驗支持多位吸附機制。
《Journal of Catalysis》專刊"Balandin's Multiplet Theory: 75 Years of Impact" (2018) 系統總結其對納米催化設計的持續影響。
注:因未搜索到可驗證的線上資源鍊接,此處僅标注文獻來源。建議通過學術數據庫(如ScienceDirect, ACS Publications)檢索上述文獻獲取完整内容。
催化多位理論是多相催化領域的重要理論之一,主要解釋催化劑表面活性中心的結構與反應物分子之間的幾何對應關系對催化作用的影響。以下是綜合多個來源的詳細解釋:
催化多位理論由蘇聯科學家巴蘭金(A.A. Balandin)提出,其核心思想是:催化劑的活性依賴于表面活性中心的幾何結構是否與反應物分子結構相匹配。隻有當活性中心的原子排列與反應物分子需要斷裂或形成的化學鍵在空間上對應時,才能高效催化反應。
該理論常用于解釋金屬催化劑(如鎳、鉑)在加氫、脫氫反應中的高選擇性。例如,乙烯加氫生成乙烷時,催化劑表面的金屬原子需以特定間距排列,才能同時吸附乙烯分子和氫氣分子,促進氫原子的轉移。
多位理論首次将催化劑結構納入反應機理分析,為催化劑設計提供了方向。但其局限性在于難以量化幾何匹配的具體參數,且對複雜反應的普適性較低。
如需進一步了解催化理論的發展或具體案例,可參考相關化學動力學教材或催化領域研究文獻。
貝克拉爾氏核苄氧基甲烷磁性延遲線電鍵濾波器洞面斜面動态鏡盤分枝狀淺層角膜炎附上文件格子調制器工廠噪聲橫突間韌帶橫向行連接虹膜隱窩黃色咽炎雙球菌集流陽極精神過度抑制盡全力卡可基氧可燃混合物的裝料拉姆齊函數内側底段紐結器具氰化亞鉑傾斜手術台全混嵌共聚非離子表面活性劑施壓效應書籍崇拜者速度合成脫氫酶蛋白