
【建】 catalytic coking
catalyze
【化】 catalysis
【醫】 catalysis; catalyze
【醫】 calorization
催化熱化(Catalytic Thermal Activation)是催化化學與熱力學交叉領域的重要概念,指在催化劑存在下,物質通過熱能輸入加速其物理或化學轉化的過程。該術語結合了“催化”的動力學特性與“熱化”的熱力學驅動因素,常見于材料合成、能源轉化及環境工程等領域。
從漢英詞典角度解析,“催化”對應英文“catalysis”,指通過降低反應活化能提升反應速率;“熱化”譯為“thermal activation”,強調溫度對物質狀态或反應路徑的調控作用。兩者結合後,催化熱化描述了一種通過催化劑與熱能協同作用實現高效反應的過程,例如在石油裂解中,沸石催化劑與高溫條件共同促進碳氫化合物的分解。
其科學機制可概括為:催化劑提供活性位點吸附反應物分子,熱能則通過增加分子動能促進化學鍵斷裂與重組。這一過程符合阿倫尼烏斯方程(Arrhenius equation): $$ k = A cdot e^{-frac{E_a}{RT}} $$ 其中催化劑通過降低活化能($E_a$)顯著提升反應速率常數($k$),而溫度($T)的升高進一步放大該效應。該理論在《催化科學進展》期刊中有詳細論述。
工業應用方面,催化熱化技術廣泛應用于燃料電池電極材料制備、塑料熱解再生等領域。例如,美國能源部研究報告指出,鎳基催化劑在600-800℃下可實現生物質高效氣化,氫氣産率提升40%以上。中國化學會發布的《綠色催化技術白皮書》也将其列為碳中和關鍵技術之一。
以下是“催化”與“熱化”兩個詞語的詳細解釋:
基本含義
在化學反應中,通過加入特定物質(催化劑)改變反應速率的過程,包括加速或延緩反應。
詳細解釋
使用場景
基本含義
原指物體受熱後溫度逐漸升高的物理過程,後引申為事物發展趨勢加快。
詳細解釋
使用場景
提示:兩詞均包含“化”,但領域不同。“催化”側重外部因素對變化的調控,而“熱化”更強調溫度或趨勢的漸進增強。
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