多相催化是什麼意思

多相催化(Heterogeneous Catalysis)是指在不同的相中(通常是指固體和氣體或液體)進行的催化作用。在多相催化中,催化劑的組成物質(活性位點)與反應物質處於不同的相中。這種催化作用通常發生在固體催化劑的表面,而反應物質則以氣體或液體的形式存在。

多相催化的例子包括許多工業過程,如石油精煉、化學合成、環保廢氣處理等。例如,在汽車的觸媒轉化器中,固體的鈀、銠或鉑催化劑會促使汽車廢氣中的有害氣體如一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化物轉化為無害的二氧化碳、水和氮氣。

多相催化的優點包括:

  1. 選擇性高:不同的催化劑表面可以選擇性地催化特定的反應,從而提高目標產物的選擇性。
  2. 穩定性好:固體催化劑通常具有較高的穩定性,可以在較高的溫度和壓力下工作。
  3. 可重複使用:固體催化劑可以在反應後回收並重複使用,降低了成本。

多相催化的研究涉及催化劑的設計、合成、表徵以及反應機理的探討,是化學工程和催化科學的重要領域。