各類催化劑及其催化作用

第一節(jié)酸堿催化劑一.固體酸堿的定義和分類**二.固體表面酸堿性質(zhì)及其測定

(1)酸位類型及鑒定**(2)固體酸的強度和酸量**(3)固體堿強度和堿量**(4)酸-堿對協(xié)同位**

(5)固體超強酸(堿)**三.酸堿中心的形成與結(jié)構(gòu)

(1)金屬氧化物**(2)復(fù)合氧化物**四.固體酸堿的催化作用

(1)酸位性質(zhì)與催化**(2)酸強度與催化活性和選擇性**(3)酸量與催化活性*.幾個典型酸堿催化機理**第二節(jié)分子篩催化劑一、分子篩的結(jié)構(gòu)型(1)基本結(jié)構(gòu)型**(2)A型分子篩**(3)X-型和Y-型**(4)絲光沸石型**(5)高硅沸石ZSM**(6)磷酸鋁系列**二、分子篩催化劑的催化性能與調(diào)變**三、沸石新材料**分子篩在工業(yè)應(yīng)用上的成就遠大于理論研究方面第三節(jié)金屬催化劑零.金屬催化劑**一.金屬及金屬表面上的化學(xué)鍵**二.金屬和金屬表面的幾何構(gòu)造**三.晶格的缺陷與錯位**四.晶格不規(guī)整性與多相催化**五.金屬催化劑催化活性的經(jīng)驗規(guī)則**六.負載型金屬催化劑的催化活性**七.合金催化劑**金屬氧化物和硫化物一.概述二.半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)及其催化活性三.氧化物表面的M=O鍵性質(zhì)與催化劑活性選擇性的關(guān)聯(lián)四.復(fù)合金屬氧化物催化劑的結(jié)構(gòu)化學(xué)五.金屬硫化物催化劑第五節(jié)絡(luò)合催化劑一.概述二.過渡金屬離子的化學(xué)鍵合三.絡(luò)合催化中的關(guān)鍵反應(yīng)步驟四.絡(luò)合催化循環(huán)五.配位場的影響END1.固體酸:可以化學(xué)吸附堿的固體可使堿性指示劑在其上變色的固體可以給出質(zhì)子或接受電子對的固體固體堿:可以接受質(zhì)子或給出電子對的固體2.B酸堿:（質(zhì)子酸）

H3BO4(B酸)+R3N(B堿)=H2PO4-(B堿)+R3NH+

(B酸)

L酸堿:Cl3Al(L酸)+:NR3

(L堿)=Cl3Al:RN3

(絡(luò)合物)

1)固體酸類型,可通過氣體堿吸附(通常用NH3,吡啶)來區(qū)別:當(dāng)被吸附物以配位鍵方式吸附時(如NH3:------給出一對孤對電子成鍵),則對應(yīng)的吸附中心位為L酸當(dāng)被吸附物以離子方式吸附時(如NH4+------得到一個質(zhì)子),則對應(yīng)的吸附中心位為B酸2)通常用

NH3,吡啶來標(biāo)定,因為其不同鍵合態(tài)可以由紅外光譜測定區(qū)分3)L酸和B酸中心可同時在同一催化劑表面共存1)固體酸強度:a.概念:B酸:[HA]s+[B]a----[A-]s+[BH+]aH0(酸強度)=pKa+lg{[B]a/[BH+]a}

pKa----BH+解離平衡常數(shù)負對數(shù)

L酸:[A]s+[:B]a----[A:B]H0=pKa+lg{[:B]a/[A:B]}b.測定:

胺滴定法:1.固酸表面吸附指示劑(可變色),2以胺滴定至等當(dāng)點,則H0=pKa氣態(tài)堿吸附法:以氣態(tài)堿吸附于酸表面,然后升溫,弱吸附位的堿先脫附,不同溫度脫附對應(yīng)不同酸強度中心TPD法:上述脫附時,穩(wěn)定載氣條件下,程序等速升溫,色譜紀(jì)錄脫附物情況,得TPD曲線.2)酸量(酸度):單位重量或單位表面積上酸位的毫摩爾數(shù)(mmol/wtmmol/m2)**堿強度----吸附酸能力堿量----堿中心濃度測定：滴定法---以苯甲酸滴定吸附法---以二氧化氮,苯酚，吡咯為吸附質(zhì)**酸堿對協(xié)同：酸堿同在一個表面上起作用。需要了解酸堿強度同時了解其協(xié)同匹配。表現(xiàn)雙功能特殊催化活性，可能據(jù)備高選擇性**超強酸：H0<-11.9

超強堿:H->241)堿金屬:Rb2O丁烯異構(gòu)化2)堿土金屬:MgO,CaO,SrO等

a)表面存在四種不同強度的堿中心(堿性遞減)S(-OH)為B堿.

S(1)主要催化異構(gòu)化反應(yīng)

S(2)催化除異構(gòu)化外,還有H-D同位素交換

S(3)主要催化加氫

b)主要來源于氫氧化物,碳酸鹽的熱分解,由于焙燒溫度不同,導(dǎo)致堿中心氧原子配位金屬原子數(shù)不同.3)氧化鋁:可同時有酸性和堿性中心具備多種晶形,其中γ和η形有強酸堿活性,區(qū)別為:a)四方晶格結(jié)構(gòu)扭曲度γ>ηb)六邊形堆砌規(guī)整性γ<ηc)Al-O鍵距γ<ηPeri模型:770K下脫羥達67%時,不產(chǎn)生O2-離子缺位940K下脫羥達90.4%時,形成包括鄰近的裸露Al原子和O2-離子缺位,形成Al3+L酸中心和O2-堿中心Knozinger模型**硅酸鋁、硫酸鹽（硫酸鎳）復(fù)合氧化物:田部浩三假定:二元氧化物,負(政)電荷過剩是產(chǎn)生酸性的原因1)兩種氧化物形成復(fù)合物時,兩種正電荷元素的配位數(shù)保持不變.2)主組分氧化物的負電荷元素的配位數(shù)(氧的鍵合數(shù))保持不變.影響酸堿位產(chǎn)生原因1)二元氧化物組成2)制備方法3)預(yù)處理溫度1)大多數(shù)催化反應(yīng)在B酸位進行2)乙酰化反應(yīng)在L酸位進行3)有些反應(yīng)要求極強B酸,如烷基芳烴的歧化有些反應(yīng),隨催化劑酸性強度不同發(fā)生不同轉(zhuǎn)化4)有些反應(yīng)要求L酸和B酸同時作用

*L,B位協(xié)同效應(yīng)----重油加氫

*近鄰L位對B位形成酸位強度加強

5)有些反應(yīng)酸不起催化作用,而是通過影響其吸(脫)附速率和副反應(yīng)而影響反應(yīng)的速率和選擇性

**酸強度:C-C鍵斷裂的反應(yīng),要求強酸如:催化裂化,歧化,骨架異構(gòu),烷基轉(zhuǎn)移

C-H鍵斷裂的反應(yīng),要求弱酸如:氫轉(zhuǎn)移,水合,烷基化,環(huán)化(1)異構(gòu)化:石油產(chǎn)品異構(gòu)化往往伴隨C-C鍵的斷裂,是不能通過酸堿催化劑完成的.但是酸堿催化劑卻能完成異構(gòu)化完成機理:是通過氫的活化酸催:在反應(yīng)物上加H+或奪取H-堿催:在反應(yīng)物上加H-或奪取H+然后,被活化者進一步反應(yīng)金屬催化劑上,生成的氫自由基也可以異構(gòu)化,但沒有酸堿催化劑上作用重要(A)烯烴異構(gòu)化(丁烯)1)酸催化:C-C+C-C-----C-C-C+-C

堿催化:C-C=C-C-----C-C=C-C-2)可形成丁烯-1和丁烯-2(順,反)三種異構(gòu)體3)通入丁烯-1a.在L酸中心(氧化鋁)上,易生成順丁烯(可在紅外光譜上看見雙鍵和L酸的絡(luò)合物,形成丁烯基正碳離子)b.在B酸(硅鋁)上,反式(形成丁基正碳離子)c.200--300攝氏度時,(質(zhì)子化異構(gòu))烯烴比烷烴容易異構(gòu),所以一般選用活性低的催化劑(氧化鋁,硫酸鋁等),不能用活性高的Al2Cl3,后者易形成骨架異構(gòu).(B)烷烴異構(gòu)化包含C-C鍵斷裂AlCl3催化a.機理:A+H+----AH+AH++CH3CH2CH2CH3----CH3C+HCH2CH3+AH2----CH3C+(CH3)2+C4H10----CH3C(CH3)2+CH3C+HCH2CH3

b.由于正碳離子穩(wěn)定性為叔>仲>伯,易形成上述異構(gòu)c.假如是B酸催化,應(yīng)該有氫氣生成,實際沒有.

另外,紅外光譜也證明上述機理.(2)催化裂解:在活性白土,硅鋁,分子篩等上進行1)裂解發(fā)生在B酸中心上,以正碳離子機理進行2)裂解烯烴最容易,烷烴最難(按生成正碳離子難易)3)機理:a.C-C-C-C-C-C-C---------C+-C-C-C-C-C-C-------C-C+-\C-C-C-C-C---------C=C-C+C-C+-C-Cb.C-C-C+-\C-C-C-C------C-C=C-C+C-C+-Cc.C-C-\C-C+-C-\C-C------2C-C+C-C+-C*.易發(fā)生β-斷鍵.進一步裂解斷鍵不易*產(chǎn)物中C3C4組分為主.(3)異丁烯聚合AlCl3催化,機理:引發(fā):AlCl3+HCl----H+(AlCl4)-(B酸)H+(Al2Cl4)-+(CH3)2C=CH2----[(CH3)2C+-CH3][AlCl4]-?生長:[(CH3)2C+-CH3]+(CH3)2C=CH2

----[CH3C

(CH3)2CH2--C+

(CH3)2]終止:R(Cn)+(CH3)2C+-CH3--------一）沸石---分子篩：具有可逆吸(脫)附、篩分不同大小分子和離子并具有表面酸堿性的無機晶體。1756年，Cronstedt（瑞典）發(fā)現(xiàn)并命名為沸石。1930年，McBain（英國）發(fā)現(xiàn)其選擇吸附性能，并命名為分子篩。當(dāng)今：天然40余種，人工合成上百種。二）化學(xué)構(gòu)成：Mx/n[（AlO2）x（SiO2）y]ZH2O主體：TO4四面體（T：Si、Al、P、B、Ga、Ti等）形成骨架籠中：有機物（模板劑），吸附水、陽離子（電平衡）其它：(1)四面體構(gòu)形(2)環(huán)結(jié)構(gòu)（氧橋連接）六元環(huán)最穩(wěn)定已知元數(shù)最多的為20元(3)多面體結(jié)構(gòu)：α籠、β籠、γ籠、六方柱籠A型分子篩β籠+γ籠X、Y型分子篩β籠+六方柱型籠絲光沸石型層狀結(jié)構(gòu)高硅沸石型磷酸鋁系一）分子篩性能1）不同分子篩對分子大小選擇性很強2）硅鋁比越高，耐酸性越強3）Na含量越高，熱穩(wěn)定性越差（交換）

NH4+離子型分子篩熱穩(wěn)定性也差

Ca2+

離子型分子篩熱穩(wěn)定性則較好4）多價陽離子交換度大，活性好，選擇性也好（有一個交換點）△5）多價陽離子交換的分子篩，硅鋁比越大活性越高（絲光沸石催化正癸烷裂化，活性隨硅鋁比增大而增大，但是超過18后活性又下降，原因不明）6）稀土交換的分子篩，再生性能好二）沸石的酸性和催化機理1）脫陽離子型分子篩**2）骨架外鋁離子**3）多價陽離子**4）過渡金屬離子還原**5）酸性調(diào)變（以較強酸處理交換引入質(zhì)子）三）擇形催化**1）反應(yīng)物擇形催化2）產(chǎn)物擇形催化3）中間產(chǎn)物擇形催化4）交通控制擇形催化5）擇形催化調(diào)變NH4+-Y型分子篩，650K放NH3、

770--820K放H2O由于加熱等原因，三配位鋁離子可從分子篩骨架脫出，形成L酸中心多價陽離子：觀點一：交換多價陽離子后產(chǎn)生質(zhì)子酸和無水酸[Ca(OH)2]2+——[Ca(OH)]++H+配位于多價陽離子的H2O，熱處理后解離成如下結(jié)構(gòu)：觀點二：多價陽離子在分子篩中的不對稱分布，使表面的多價陽離子與負電中心之間產(chǎn)生靜電場，其可使被吸附的烴類極化為“半離子對”，具有較高反應(yīng)活性Cu+++H2——Cu0+2H+Ag++1/2H2——Ag++H+過渡金屬簇狀物存在，可處使分子H2和質(zhì)子H+之間的轉(zhuǎn)化1、催化活性：多價陽離子的交換度在某一個數(shù)值（

）之下時，活性隨交換度變化不大；超過

后，活性隨交換度增加而增加。2、

值隨分子篩硅鋁比、陽離子性質(zhì)以及反應(yīng)類型不同而不同。（例如，甲苯歧化，Y型分子篩硅鋁比2.5，只有當(dāng)Na+被Ca2+交換40～50%后（

=40～50%），才有活性隨交換度增加）3、這種影響與陽離子在分子篩中的位置有關(guān)：陽離子首先進入（交換）六方籠中（Ⅰ位），此處一般的烴類無法進入，故無催化活性。然后進入（交換）Ⅱ、Ⅲ位（達到

之后）的陽離子才有催化活性。一）不同組成的新材料（1）含Ti沸石

1）TS沸石：Ti對純硅沸石的同晶取代結(jié)構(gòu)：TiO4結(jié)構(gòu)制法：水熱體系合成、二次合成功能：酸性、氧化性

2）TiO6-SiO4

（2）含V二）不同結(jié)構(gòu)沸石

M41S族（美國Mobi）MCM-41，一維孔管三）瓶中造船：大單晶沸石、復(fù)合非線性光學(xué)沸石材料、半導(dǎo)體納米材料與光催化1、催化劑要求相對的化學(xué)鈍性2、種類包括：塊狀：Fe、網(wǎng)狀Pt

負載（分散）型：Pt/Al2O3

合金：Cu-Ni合金金屬互化物：LaNi5

金屬簇狀物：Fe3（CO）12金屬催化劑主要用于加氫、脫氫，也有用于氧化反應(yīng)的過渡金屬元素的特點是最外層有1~2個S電子．次外層有1~10個d電子。Pd的最外層無S電子，除Pd外這些元素的最外層或次外層沒有填滿電子、特別是次外層d電子層沒有填滿，即都有d帶空穴，因此能與被吸附的氣體分子形成化學(xué)吸附鍵，生成表面中間物種，使之具有催化性能。金屬的電子組態(tài)與氣體吸附能力間的關(guān)系對于Pd和IB族(Cu、Ag、Au)元素d軌道是填滿的，但相鄰的S軌道上沒有填滿電子。在外界條件影響下，如升高溫度時d電子仍可躍遼到S軌道上，從而形成d空穴，產(chǎn)生化學(xué)吸附?；瘜W(xué)鍵理論1、價鍵理論：&1）過渡金屬原子的軌道雜化：金屬為spd

雜化，其中d%越高，則d軌空穴越多。d%對應(yīng)于催化和吸附活性，在40-50%之間為好2）d%概念：金屬的d百分數(shù)2、配位場理論：&3、能帶理論：&1）以每一個電子作為一個對象，形成N條軌道2）N條緊密靠近軌道形成能帶3）空帶和滿帶4）Fermi能級以金屬Ni為例Ni：3d84s2

原子為六價（每個原子貢獻6個成鍵電子）A：形成兩種雜化B：d%：d2sp32/6=0.33d3sp23/7=0.43(包含一條空軌道)C：設(shè)：d2sp3和d3sp2各占30%和70%

則每個Ni原子的d軌道對成鍵的貢獻為

d%＝30%×0.33+70%×0.43＝40%1、對獨立的原子，其d軌道由五條簡并軌道組成2、當(dāng)處于配位場中時，場的作用使簡并軌道發(fā)生分裂，5個d軌道分裂為t2g和eg兩組配位軌道

（正八面體場和四面體場）3、配位場吸附能帶模型過度金屬的能帶特征：成鍵的能帶存在s、d軌道的重疊。如Cu(3d104s1)Ni(3d84s2)S軌道形成的能級相互作用強，能帶較寬。但是能級密度小。d軌道形成的能級相互作用較弱，能帶較窄。但是能級密度較大（由于d能級的五重簡并態(tài)）d軌道形成d帶空穴。d帶空穴單一鎳原子的電子組態(tài)為3d84s2，當(dāng)鎳原子組成晶體后，由于3d和4s能帶的重疊，原來10個價電子并不是按2個在S能帶，8個在d能帶，而留下2個d帶空穴的方式分配，電子組態(tài)變?yōu)?d9.44s0.6。金屬鎳的d帶中某些能級未被充滿，可以看成是d帶中的空穴，稱為“d帶空穴”。這種空穴可以通過磁化率測量測出。Ni的3d能帶有0.6個空穴。d空穴：d能帶上有能級而無電子，它具有獲得電子的能力。d帶空穴愈多，則說明未配對的d電子愈多(磁化率愈大)，對反應(yīng)分子的化學(xué)吸附也愈強。

“

d帶空穴”概念對于理解過渡金屬的化學(xué)吸附和催化作用是非常重要的。如果金屬能帶的電子全充滿時，它就難于成鍵了。一些過渡金屬的d空穴和d%催化劑d空穴與催化性能的關(guān)系催化劑的作用在于加速反應(yīng)物之間的電子轉(zhuǎn)移，這就要求催化劑既具有接受電子的能力，又有給出電子的能力。過渡金屬的d空穴正是具有這種特性，然而對一定的反應(yīng)，要求催化劑具有一定的d空穴，而不是愈多愈好。*Ni的d帶空穴--3d向4s的溢流----0.54個電子能級密度1、金屬的體相晶體結(jié)構(gòu)：面心立方晶格（F.C.C.）、體心立方晶格（B.C.C.）、六方密堆積晶格（H.C.P.）@2、金屬面相幾何結(jié)構(gòu)@1）緊密堆積趨勢2）底層結(jié)構(gòu)（1×1）3）表面吸附結(jié)構(gòu)（1×1）—G、（2×2）—G、非整數(shù)網(wǎng)格金屬表面的幾何構(gòu)型面心立方體心立方六方密堆由于制備條件的影響，金屬體相的原子排列不規(guī)整。（一）、缺陷1、點缺陷：@Frenkel（弗蘭克爾）缺位

Schttky（肖特基）缺位2、線缺陷：@

邊位錯螺旋位錯（二）、堆垛層錯和顆粒邊界@1、堆垛層錯2、顆粒邊界一般來說：a）催化劑重點缺陷和位錯同時存在

b）這種不規(guī)整性可能與催化活性相關(guān)缺陷附近的原子可能有較高的能量缺陷附近的原子由于不規(guī)整而有電子活性缺陷附近的原子排布區(qū)別于完美排列有特殊的立體化學(xué)特性

c）但是有些反應(yīng)催化活性與位錯和點缺陷無關(guān)1、補償效應(yīng)@2、點缺陷和金屬的“超活性”高溫下，Cu、Ni等金屬發(fā)生急劇閃蒸后，表面形成高度點缺陷，活性提高（105倍）催化劑：Cu、Pt、Ni等被催化物質(zhì)：肉桂酸、乙烯、苯====加氫乙醇======脫水

H2O2、蟻酸====分解正氫--仲氫轉(zhuǎn)換將催化劑進行冷軋?zhí)幚恚ㄔ黾游诲e、缺陷）催化活性增加；離子轟擊金屬表面有同效；退火處理，活性減低補償效應(yīng)：提高催化劑活性后，測量發(fā)現(xiàn)活化能不降反升，同時指前因子A也增大。E增大使k變小，A增大使k增大。由阿累尼烏斯方程k=Ae-E/RT，催化劑活性提高，通常為活化能降低，k變大

返回前頁巴蘭金研究了一系列單分子碳氫化合物的催化脫氫反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)活化熵ΔS與活化焓ΔH同步發(fā)生著變化。若取指前因子k0=k00eΔS/R。則k0與E實際上是相關(guān)的，二者存在著互變關(guān)系。羅京斯基等發(fā)展了能量分布函數(shù)理論：認為固體表面上活性位的能量呈指數(shù)分布。這兩種觀點雖有不同，但是均是以大量質(zhì)點運動的統(tǒng)計物系為研究基礎(chǔ)的。 1、d帶空穴（未被占有的d電子或空軌道）越多，磁化率越高，吸附成鍵的能力也越大。但是，太多不利催化。2、d%（參考價鍵理論）#3、幾何因素

1）表面原子間距#2）表面原子的幾何排布#4、表面原子的不均勻性#活性隨d%而增加，以乙烯加氫為例，在金屬膜和SiO2載體上的金屬催化劑上：回前表中的金屬元素加氫的d%大約都在40～50%內(nèi)表中分為三個區(qū)

Ⅱ、Ⅲ區(qū)為主要的加氫金屬催化劑

Ⅰ區(qū)元素以氧化物、硫化物形式作加氫催化劑

Ⅲ區(qū)特別對有CO參加的加氫反應(yīng)比較有效1）H2的吸附。吸附質(zhì)分子間的距離d=3.6埃時，H2的吸附活化能最低d變小時，由于被吸附的H和H間排斥力增大，Ea增大d變大時，由于H2在吸附前必須解離，Ea也增大2）乙烯在Ni上的吸附（a）乙烯C-C間距：金屬Ni晶面上有兩種間距：1.54埃2.48埃∠Ni-C-C=1050

3.51?！螻i-C-C=1230（b）前者對應(yīng)穩(wěn)定吸附，后者對應(yīng)不穩(wěn)定吸附（c）對于表面吸附為控制步驟的反應(yīng)，低吸附熱對應(yīng)高的催化活性，3.51埃對應(yīng)高活性（d）（110）晶面內(nèi)的的數(shù)目最多，有較高活性，這一點已由不同取向的薄膜實驗證實以環(huán)己烷加氫為例：**可供篩選使用的催化劑#其中A1和A3晶面原子為等邊三角形排布，而A2和A4不是#實驗證明，A1和A3具有脫氫催化活性催化劑環(huán)己烷脫氫條件：#（1）晶面內(nèi)原子三角形排布（2）原子間最小距離在2.7746～2.4916埃范圍內(nèi)2、4、5位主要起吸附作用1、3、6位脫氫，每個金屬原子拉斷兩個C-H鍵含六元環(huán)的脫氫反應(yīng)含有的四、五、七、八元環(huán)不能被在這種催化條件下脫氫負載型金屬催化劑1、金屬分散度角、棱、面金屬在載體上的分散程度，直接關(guān)系到表面金屬原子的狀態(tài)。當(dāng)晶粒很小時，越來越多的原子是在晶粒的邊上和角上。例如規(guī)則的鉑八面體，邊長為2.8nm時，表面原子有32％在邊上或角上，邊長為1．4nm時，表面原子有64％在邊上或角上。這些邊角上原子的配位數(shù)比晶面上的原子的配位數(shù)低，因此、當(dāng)晶粒細到這個程度時，有理由預(yù)期某些反應(yīng)會改變它們的特性。事實上，各種催化劑的表面積／體積比的增加，都會導(dǎo)致活性和選擇性的改變。

負載型金屬催化劑的催化活性2、載體的效應(yīng)（1）阻滯金屬還原

1）電位作用。2）載體還原（溢流作用）（2）影響金屬的吸附作用

1）加氫、脫氫反應(yīng)活性受到抑制

2）有CO參加的反應(yīng)，活性和選擇性有極大提高

CO+H2CO+NO金屬-載體間的相互作用（有三種類型）

第一類相互作用金屬顆粒和載體接觸位置處在界面部位處，分散的金屬可保持陽離子的性質(zhì)。

第二類相互作用分散的金屬原子溶于氧化物載體晶格中或生成混合氧化物。

第三類相互作用

金屬顆粒表面被來自載體氧化物涂飾。涂飾物種可以和載體相同，也可以是部分還原態(tài)的載體。金屬氧化物在金屬顆粒上的涂飾，改變了處于金屬與金屬氧化物接觸部位上金屬離子的電子性質(zhì)，可能在有金屬氧化物粘敷的金屬顆粒表面的接縫處產(chǎn)生新的催化中心。3、結(jié)構(gòu)敏感與非敏感反應(yīng)（1）對催化劑結(jié)構(gòu)、性質(zhì)變化不敏感的反應(yīng)H—H、C—H、O—H鍵的斷裂和生成的反應(yīng)（2）結(jié)構(gòu)敏感反應(yīng)C—C、N—N、C—O鍵反應(yīng)（3）對結(jié)構(gòu)非敏感的解釋1）表面再構(gòu)：(一種反應(yīng)物覆蓋表面精細結(jié)構(gòu))2）提取式的化學(xué)吸附:(有效部位在面而不在棱、角)3）活性部位不是位于表面上的金屬原子，而是金屬原子與基質(zhì)形成的金屬烷基物種環(huán)丙烷在金屬鉑上加氫開環(huán)生成丙烷的反應(yīng)，當(dāng)所用的催化劑為納米級大小的金屬顆粒(負載型)；或是大的單晶(不同晶面)；所有的反應(yīng)轉(zhuǎn)換頻率都是相同的。合成氨反應(yīng)對Fe催化劑

是一個結(jié)構(gòu)敏感反應(yīng)合成氨反應(yīng)在使用不同金屬粒度時其轉(zhuǎn)換頻率（Vt）不相同。表明合成氨反應(yīng)對Fe金屬催化劑來說是一個結(jié)構(gòu)敏感反應(yīng)。合金催化劑金屬的特性會因為加入別的金屬形成合金而改變，它們對化學(xué)吸附的強度、催化活性和選擇性等效應(yīng)，都會改變。