催化反應-使用催化劑加快化學反應速率

催化反應定義

催化反應通常用于加快特定化學物的反應速率。 從本質上說，催化劑的作用是為反應提供一種替代的、低能量的途徑。 為此，催化物質將與反應物相互作用，形成中間化合物。 這種中間物是瞬時存在的，它形成后就會分裂，但保持原來的催化劑種類不變。 反應完成時，催化劑的化學結構或質量不受反應的影響。

催化反應通常有兩種類型：

非均相催化反應指的是催化劑和反應物以兩種不同的相存在，如催化劑為固體，而反應物為溶液。

均相催化反應指的是催化劑與反應物的相相同，如催化劑和反應物溶解在同一種溶液中。

為什么必需監測催化反應？

催化劑提供了提高反應速度和結果的另外一種途徑，因此務必透徹了解反應動力學。 這不僅提供了有關反應速率的信息，而且還提供了對反應機制的深入了解。

催化劑與反應物之間的相互作用也要進行研究。 催化反應會產生瞬時中間體，這是催化過程、反應速率和較終產物的關鍵。 識別催化反應產生的中間體是一個正在進行的研究領域，能夠洞察中間體的存在和結構的工具對此非常有幫助。

監測反應變化因素和條件對催化過程的影響對于反應優化來說非常重要。 溫度、壓力、反應物和催化劑濃度，以及其他化學和物理參數對產品、產量和催化反應中的副產品具有非常重大的影響。

為了選擇較佳的催化劑和反應條件組合，研究不同催化劑對某種特定反應產生的活性及其產物及副產物的測定都具有重要的意義。

監測和了解催化反應的能量對于確保安全的反應和成功的規模放大來說至關重要。

使用原位FTIR光譜儀研究催化反應的價值

· 研究實際反應條件（包括升高的壓力和溫度）下的均相和非均相催化反應。

· 檢測并幫助識別催化反應中間體。

· 快速獲取數據來確定反應動力學，了解反應機理和路徑。

· 快速跟蹤和監測催化反應產生的產物和副產物。

· 測試和開發理想的反應條件，優化較終產物的產率，較大程度減少副產物。

· 針對特定的反應快速確定較佳催化劑和條件。

· 消除了傳統樣品提取和離線分析導致的時間延遲。

· 避免了樣品提取導致的空氣、水分的引入或反應中斷。

· 較大程度減少了操作人員接觸有毒化學品、潛在能量反應或危險反應條件的機會。