——固體催化劑構(gòu)成

固體催化劑的組成從成分上可分為單組元催化劑和多組元催化劑。

單組元催化劑是指催化劑由一種物質(zhì)組成的，如用于氨氧化制硝酸的鉑網(wǎng)催化劑。

多組元催化劑是指催化劑由多種物質(zhì)組成的。根據(jù)這些物質(zhì)在催化劑中的作用可分為主催化劑、共催化劑、助催化劑和載體。多元催化劑可滿工業(yè)化生產(chǎn)對催化劑性能的多方面要求，因此應(yīng)用較多。

1.1主催化劑：又稱為活性組分，是多元催化劑的主體，比如加氫常用的Ni/Al2O3催化劑，Ni為主催化劑，沒有Ni不能進行加氫反應(yīng)。有些主催化劑由幾種物質(zhì)組成，但其功能有所不同，缺一不可，如重整反應(yīng)使用的Pt/ Al2O3，Pt及Al2O3均為主催化劑，這種活性組分叫雙功能（多功能）催化劑。

1.2共催化劑：共催化劑是和主催化劑同時起催化作用的物質(zhì)，兩者缺一不可。如MoO3和Bi2O3兩者組分，兩者單獨使用時活性很低，兩者組成共催化劑時表現(xiàn)出很高的催化活性。

1.3助催化劑：助催化劑是加到催化劑中的少量物質(zhì)，這種物質(zhì)本身沒有活性或者活性很小，甚至可以忽略，但卻能顯著地改善催化劑效能，包括催化劑活性、選擇性及穩(wěn)定性等。

結(jié)構(gòu)型助催化劑可以增加催化劑活性組分微晶的穩(wěn)定性，延長其壽命。用磁性氧化鐵還原得到的活性 α-Fe微晶對合成氨具有很高活性，但在高溫高壓（820K，3.0399X10^7Pa）條件下使用時很快燒結(jié)，催化劑活性迅速降低，以致壽命不超過幾個小時。若在熔融Fe3O4中加入適量Al2O3，則可大大地減緩微晶增長速度，使催化劑壽命長達數(shù)年。有時助催化劑也有提高載體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的作用，間接提高催化劑穩(wěn)定性，如在MoO3-SiO2(CaO) / Al2O3多元催化劑中,SiO或CaO作為助催化劑可減少活動組分MoO3對載體Al2O3的影響。

擴散型助催化劑擴散型助催化劑可以改善催化劑的孔結(jié)構(gòu)，改變催化劑的擴散性能。這類助催化劑多為礦物油、淀粉和有機高分子等物質(zhì)。制備催化劑時加入這些物質(zhì)，在催化劑干燥焙燒過程中，它們被分解和氧化為CO2和H2O逸出，留下許多孔隙。因此，也稱這些物質(zhì)為致孔劑。

毒化型助催化劑可以毒化催化劑中一些有害的活性中心，消除有害活性中心所造成的一些副反應(yīng)，留下目的反應(yīng)所需的活性中心，從而提高催化劑的選擇性和壽命。

調(diào)變型助催化劑又稱電子型助催化劑。它與結(jié)構(gòu)型助催化劑不同，結(jié)構(gòu)型助催化劑通常不影響活性組分的本性，而調(diào)變型助催化劑能改變催化劑活性組分的本性，包括結(jié)構(gòu)和化學(xué)特性。對于金屬和半導(dǎo)體催化劑，調(diào)變型助催化劑可以改變其電子因素（ｄ帶空穴數(shù)、導(dǎo)電率、電子逸出功等）和幾何因素；對于絕緣體催化劑，可以改變其酸堿中心的數(shù)量和強度。

納米絲光沸石分子篩

1.4載體：是催化劑中主催化劑和助催化劑的分散劑、粘合劑和支撐體。

載體可起到分散作用（如提供足夠的表面積以提高活性組分的分散度）、穩(wěn)定作用（可將活性組分微晶隔開，避免微晶遷移，長大）、支撐作用（可賦予固體催化劑一定的形狀和大小，使之符合工業(yè)反應(yīng)對其流體力學(xué)條件的要求）、傳熱和稀釋作用（對于強放熱或強吸熱反應(yīng)，通過選用導(dǎo)熱性好的載體，可以及時移走反應(yīng)熱量，防止催化劑表面溫度過高。對于高活性的活性組分，加入適量載體可起稀釋作用，降低單位容積催化劑的活性，以保證熱平衡。）助催化作用（載體除上述物理作用外，還有化學(xué)作用）。

粉體圈 作者：小白