大学化学期末论文.docVIP

有志者自有千方百计，无志者只感千难万难。 2011年秋季化学报告 我所了解的催化剂 我所了解的催化剂 学院:机电工程学院 专业：机械设计及其自动化 手机邮箱:scliuhai@163.com 摘要：催化剂最先由瑞典化学家贝采里乌斯提出 催化剂指在反应中起催化作用 且在反应前后其质量、化学性质都没有发生改变的物质 催化剂主要分为均相催化剂、多相催化剂、生物催化剂三类 如今催化剂的研究主要在纳米光催化剂、生物催化剂、有机催化剂及催化剂载体方面 关键词：催化剂;提出;定义;分类;研究方向 引言：催化剂又叫触媒 根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）于1981年提出的定义 催化剂是一种物质 它能够改变反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化 这种作用称为催化作用 涉及催化剂的反应为催化反应 催化剂的提出 　催化剂最早由瑞典化学家贝采里乌斯发现 一百多年前 有个魔术神杯的故事 有一天 瑞典化学家贝采里乌斯在化学实验室忙碌地进行着实验 傍晚 他的妻子玛利亚准备了酒菜宴请亲友 祝贺她的生日 贝采里乌斯沉浸在实验中 把这件事全忘了 直到玛丽亚把他从实验室拉出来 他才恍然大悟 匆忙地赶回家 一进屋 客人们纷纷举杯向他祝贺 他顾不上洗手就接过一杯蜜桃就一饮而尽 当他自己斟满第二杯酒干杯时 却皱起眉头喊道：玛利亚 你怎么把醋拿给我喝！玛利亚和客人都愣住了 玛丽亚仔细瞧着那瓶子 还倒出一杯来品尝 一点儿都没错 确实是香醇的蜜桃酒啊！贝采里乌斯随手把自己倒的那杯酒递过去 玛丽亚喝了一口 几乎酸的吐了出来 也说：甜酒怎么一下子变成醋酸啦？客人们纷纷凑近来 观察着 猜测着这神杯发生的怪事 　　贝采里乌斯发现 原来酒杯里有少量黑色粉末 他瞧瞧自己的手 发现手上沾满了在实验室研磨白金时给沾上的铂黑 他兴奋地把那杯酸酒一饮而尽 原来 把酒变成醋酸的魔力是来源于白金粉末 是它加快了乙醇（酒精）和空气中的氧气发生化学反应 生成丁醋酸 后来 人们把这一作用叫做触媒作用又叫催化作用 希腊语的意思是解去束缚 　　1836年 他还在《物理学与化学年鉴》杂志上发表了一篇论文 首次提出化学反应中使用的催化与催化剂概念 　　 催化剂的定义 　　　在化学反应中引起催化作用 物质自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化的物质称为催化剂 催化剂一般具有高度的专一性 例如二氧化锰在氯酸钾受热分解中起催化作用 加快化学反应速率 但对其他的化学反应就不一定有催化作用 催化剂的分类 均相催化剂：催化剂和反应物同处于一相 没有相界存在而进行的反应 称为均相催化作用 能起均相催化作用的催化剂为均相催化剂 多相催化剂：呈现在不同相（Phase）的反应中 即和它们催化的反应物处于不同的状态 生物催化剂： 是植物、动物和微生物产生的具有催化能力的有机物（绝大多数的蛋白质 但少量RNA也具有生物催化功能） 旧称酵素 催化剂研究前沿领域 纳米催化剂领域： 纳米粒子以其独特的性质受到了科学家的重视 它在催化中的应用更为催化工作者展示了一个趣味盎然富有活力的研究领域 目前 从这一领域可以看到 纳米粒子对催化氧化、还原和裂解反应都具有很高的活性和选择性 对光解水制氢和一些有机合成反应也有明显的光催化活性 国际上已把纳米粒子催化剂称为第四代催化剂 纳米催化剂具有高比表面积和表面能 活性点多 因而其催化活性和选择性大大高于传统催化剂 生物催化剂领域--催化抗体： 　　在化学反应中 如果设计一种与反应物的过渡态结构相似的半抗原 就可以设法诱导机体产生能特异性识别化学反应的过渡态的抗体 并通过这种抗体与反应物的过渡态结合降低了反应的活化能 加速该反应的进行 　　催化抗体应用最有价值的领域为医药科学[3 ] 利用催化抗体的水解清除血液中的毒素 如分解可卡因等; 将催化抗体替代酶催化药物在体内还原 有利于机体吸收 并降低药品的毒副作用; 将催化抗体技术和蛋白融合技术结合在一起设计出既有催化功能又有组织特异性的嵌合抗体 切割病毒或恶性肿瘤; 利用催化性抗体直接作为药物治疗酶缺陷症患者 　　 有机催化剂领域： 有机小分子不对称催化剂连接金属有机催化和酶催化以及合成化学和生物有机化学的桥梁 有机小分子催化剂不含金属离子 对环境友好 且在反应过程中不需要对反应底物进行修饰 符合原子经济性 因而有机小分子催化剂的设计、合成引起了人们的极大关注 并成为现代有机合成化学的前沿领域之一 设计、合成具有高活性、高选择性、并可以循环利用的有机小分子催化剂则是当前研究的热点和前沿 Aldol