
【化】 cocatalyst
assist; complement; supplement
【機】 coenzyme
activator; catalyzer
【計】 catalyst
【化】 catalyst; catalyzator; catalyzer
【醫】 accelerant; catalyst; catalytic agent; catalyzator; catalyzer
contact substance
輔催化劑(co-catalyst)是催化體系中與主催化劑協同作用的物質,通過優化電子轉移路徑或活性位點分布提升整體催化效率。其在化學反應中不直接參與活化底物,而是通過調控主催化劑的表面性質、穩定性或選擇性實現增效作用。例如,光解水制氫反應中,二氧化钛(TiO₂)作為主催化劑時,鉑(Pt)納米顆粒常作為輔催化劑負載于其表面,加速氫氣的析出動力學。
在工業催化領域,輔催化劑的設計需滿足物理化學性質匹配原則。以費托合成反應為例,钴基主催化劑需與氧化鋁(Al₂O₃)等載體材料形成強金屬-載體相互作用(SMSI),這種協同機制能有效抑制催化劑燒結并提升産物選擇性。國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)将此類協同催化體系定義為"雙功能催化系統",強調組分間的互補效應。
權威研究顯示,輔催化劑的微觀結構調控直接影響催化性能。《自然·催化》期刊最新研究證實,在二氧化碳還原反應中,銅-氧化鋅(Cu-ZnO)複合催化劑的界面電荷密度分布可通過鋅摻雜濃度實現精準調控,該發現為理性設計輔催化劑提供了理論依據。
輔催化劑(Cocatalyst)是指在催化反應中與主催化劑協同作用,通過改善主催化劑的活性、選擇性或穩定性來優化催化效果的物質。以下是詳細解釋:
輔催化劑本身可能不直接參與化學反應,但能通過改變主催化劑的表面性質、電子結構或提供活性位點,增強其性能。例如在合成氨反應中,鐵作為主催化劑時,添加氧化鉀和氧化鋁作為輔催化劑可顯著提升催化效率。
廣泛用于化工合成(如氨合成、石油裂解)、環保催化(如尾氣處理)等領域。例如,在烯烴聚合反應中,有機金屬化合物常作為主催化劑,而烷基鋁等輔催化劑可提高反應速率和産物規整度。
輔催化劑的存在使催化體系更高效、經濟,尤其在複雜反應中能顯著降低能耗與成本。
如需進一步了解具體輔催化劑的化學性質或應用案例,可參考相關研究文獻或行業報告。
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