Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Catalyst )
Перейти к навигации Перейти к поиску
«Катализатор» перенаправляется сюда. Для использования в других целях, см Катализатор (значения) .
Чтобы узнать о стадии метаболизма, см. Катаболизм .
Воздушный фильтр , который использует катализатор окисления низкотемпературного для преобразования окиси углерода до менее токсичного диоксида углерода при комнатной температуре. Он также может удалять из воздуха формальдегид .

Катализ ( / к ə т æ л ə с ɪ с / ) представляет собой процесс увеличения скорости в виде химической реакции путем добавления вещества , известного как катализатора [1] [2] ( / к æ т əl ɪ с т / ). Катализаторы не расходуются в катализируемой реакции, но могут действовать повторно. Часто требуется лишь очень небольшое количество катализатора. [3] Мировой спрос на катализаторы в 2010 году оценивался примерно в 29,5 млрд долларов США. [4]

Общие принципы [ править ]

Иллюстрация [ править ]

Показательным является диспропорционированием из перекиси водорода на воду и кислород :

2 Н 2 О 2 → 2 Н 2 О + О 2

Эта реакция протекает, потому что продукты реакции более стабильны, чем исходный материал. Некаталитическая реакция протекает медленно. Фактически, разложение перекиси водорода настолько медленное, что растворы перекиси водорода коммерчески доступны. На эту реакцию сильно влияют катализаторы, такие как диоксид марганца или фермент пероксидаза в организмах. При добавлении небольшого количества диоксида марганца перекись водорода вступает в реакцию быстро. Этот эффект легко увидеть по шипению кислорода. [5] Диоксид марганца не расходуется в реакции и, таким образом, может быть извлечен в неизменном виде и повторно использован на неопределенный срок. Соответственно, диоксид марганца катализирует это реакция.

Единицы [ править ]

Производной единицей СИ для измерения каталитической активности катализатора является катал , который количественно измеряется в молях в секунду. Производительность катализатора можно описать числом оборотов (или TON), а каталитическую активность - частотой оборотов (TOF), которая представляет собой TON в единицу времени. Биохимический эквивалент - ферментная единица . Подробнее об эффективности ферментативного катализа читайте в статье о ферментах .

Типовой механизм [ править ]

Основная статья: каталитический цикл

В общем, химические реакции протекают быстрее в присутствии катализатора, потому что катализатор обеспечивает альтернативный путь реакции - или механизм - с более низкой энергией активации, чем некаталитический механизм. В каталитических механизмах катализатор обычно реагирует с образованием промежуточного продукта , который затем регенерирует исходный катализатор в процессе. [6]

Катализаторы обычно реагируют с одним или несколькими реагентами с образованием промежуточных продуктов, которые впоследствии дают конечный продукт реакции в процессе регенерации катализатора. Ниже представлена ​​типичная схема реакции, где C представляет собой катализатор, X и Y являются реагентами, а Z представляет собой продукт реакции X и Y:

Х + С → Х С

 

 

 

 

( 1 )

Y + X C → XY C

 

 

 

 

( 2 )

XY C → C Z

 

 

 

 

( 3 )

С Z → С + Z

 

 

 

 

( 4 )

Хотя катализатор расходуется в реакции 1 , впоследствии он образуется в реакции 4 . Поскольку катализатор регенерируется в ходе реакции, часто требуется лишь небольшое количество для увеличения скорости реакции. Однако на практике катализаторы иногда расходуются во вторичных процессах.

Катализатор часто появляется в уравнении скорости . [7] [8] [9] Например, если этап, определяющий скорость в приведенной выше схеме реакции, является первым этапом
X + C → XC, катализируемая реакция будет второго порядка с уравнением скорости v = k cat [X] [C], который пропорционален концентрации катализатора [C]. Однако [C] остается постоянным во время реакции, так что катализируемая реакция имеет псевдопервый порядок : v = k obs [X], где k obs = k cat [C].

В качестве примера детального механизма на микроскопическом уровне в 2008 году датские исследователи впервые выявили последовательность событий, когда кислород и водород объединяются на поверхности диоксида титана (TiO 2 или диоксида титана ) с образованием воды. С помощью покадровой серии изображений, полученных с помощью сканирующей туннельной микроскопии , они определили, что молекулы подвергаются адсорбции , диссоциации и диффузии, прежде чем вступить в реакцию. Промежуточные состояния реакции: HO 2 , H 2 O 2 , затем H 3 O 2.и конечный продукт реакции ( димеры молекул воды ), после чего молекула воды десорбируется с поверхности катализатора. [10] [11]

Энергетика реакции [ править ]

Общая диаграмма потенциальной энергии, показывающая влияние катализатора в гипотетической экзотермической химической реакции X + Y с образованием Z. Присутствие катализатора открывает другой путь реакции (показан красным) с более низкой энергией активации. Конечный результат и общая термодинамика совпадают.

Катализаторы работают, обеспечивая (альтернативный) механизм, включающий другое переходное состояние и более низкую энергию активации . Следовательно, большее количество столкновений молекул имеет энергию, необходимую для достижения переходного состояния. Следовательно, катализаторы могут способствовать реакциям, которые в противном случае были бы заблокированы или замедлены кинетическим барьером. Катализатор может увеличивать скорость или селективность реакции или обеспечивать возможность реакции при более низких температурах. Этот эффект можно проиллюстрировать диаграммой энергетического профиля .

В катализированной элементарной реакции катализаторы не изменяют степень реакции: они не влияют на химическое равновесие реакции, потому что это влияет на скорость как прямой, так и обратной реакции (см. Также термодинамику ). Второй закон термодинамики описывает , почему катализатор не меняет химическое равновесие реакции. Предположим, существует такой катализатор, который сдвигает равновесие. Введение катализатора в систему приведет к реакции перехода к новому равновесию с производством энергии. Производство энергии является необходимым результатом, поскольку реакции являются спонтанными только в том случае, если свободная энергия Гиббсапроизводится, и если нет энергетического барьера, нет необходимости в катализаторе. Тогда удаление катализатора также приведет к реакции, производящей энергию; то есть как добавление, так и его обратный процесс, удаление, будут производить энергию. Таким образом, катализатором, который мог бы изменить равновесие, был бы вечный двигатель , что противоречит законам термодинамики. [12] Таким образом, катализатор не изменяет константу равновесия. (Катализатор может , однако , изменить равновесные концентрации путем реакции на последующей стадии. Затем она расходуется по мере протекания реакции, и , следовательно , она также является реагентом. Показательным является катализе основанием гидролиза из сложных эфиров , где получают карбоновую кислоту , немедленно вступает в реакцию с основным катализатором и, таким образом, равновесие реакции смещается в сторону гидролиза.)

Катализатор стабилизирует переходное состояние больше, чем исходный материал. Это уменьшает кинетический барьер за счет уменьшения разницы в энергии между исходным материалом и переходным состоянием. Это не меняет разницы в энергии между исходными материалами и продуктами (термодинамический барьер) или доступной энергии (это обеспечивается окружающей средой в виде тепла или света).

Понятия, связанные с данным [ править ]

Некоторые так называемые катализаторы на самом деле являются предварительными катализаторами . Предкатализаторы превращаются в катализаторы в реакции. Например, катализатор Уилкинсона RhCl (PPh 3 ) 3 теряет один трифенилфосфиновый лиганд перед тем, как войти в истинный каталитический цикл. Предварительные катализаторы легче хранить, но они легко активируются на месте . Из-за этой стадии предварительной активации многие каталитические реакции включают индукционный период .

Химические вещества, улучшающие каталитическую активность, называются сокатализаторами ( сокатализаторами ) или промоторами в кооперативном катализе .

При тандемном катализе два или более различных катализатора соединяются в однореакторной реакции.

В автокатализе катализатор является продуктом общей реакции, в отличие от всех других типов катализа, рассмотренных в этой статье. Самый простой пример автокатализа - это реакция типа A + B → 2 B, в одну или несколько стадий. Общая реакция просто A → B, так что B является продуктом. Но поскольку B также является реагентом, он может присутствовать в уравнении скорости и влиять на скорость реакции. По мере протекания реакции концентрация B увеличивается и может ускорить реакцию в качестве катализатора. Фактически реакция ускоряется сама по себе или автокатализируется. Примером является гидролиз сложного эфира, такого как аспирин, до карбоновой кислоты и спирта.. В отсутствие добавленных кислотных катализаторов карбоновая кислота катализирует гидролиз.

Классификация [ править ]

Катализ можно разделить на гомогенный или гетерогенный . Гомогенный катализ является тот , чьи компоненты диспергируют в той же фазе (обычно газообразной или жидкой) в качестве реагента «с молекулами. Гетерогенный катализ один , где реакционные компоненты не находятся в одной и той же фазе. Ферменты и другие биокатализаторы часто относят к третьей категории. Подобные механистические принципы применимы к гетерогенному, гомогенному и биокатализу.

Гетерогенный катализ [ править ]

Основная статья: Гетерогенный катализ
Микропористая молекулярная структура цеолита ZSM-5 используется в катализаторах, используемых на нефтеперерабатывающих заводах.
Цеолиты экструдируются в виде гранул для облегчения работы в каталитических реакторах.

Гетерогенные катализаторы действуют в другой фазе, чем реагенты . Большинство гетерогенных катализаторов представляют собой твердые вещества, которые действуют на субстраты в жидкой или газообразной реакционной смеси . Важные гетерогенные катализаторы включают цеолиты , оксид алюминия , [13] оксиды высших порядков, графитовый углерод, переходных металлов , оксиды , металлы , такие как никель Ренея для гидрирования, и ванадия (V) оксида для окисления диоксида серы в триоксид серы путем так называемого контактный процесс .[14]

Известны различные механизмы реакций на поверхностях в зависимости от того, как происходит адсорбция ( Ленгмюр-Хиншелвуд , Эли-Ридил и Марсван Кревелен ). [15] Общая площадь твердой поверхности имеет важное влияние на скорость реакции. Чем меньше размер частиц катализатора, тем больше площадь поверхности для данной массы частиц.

Гетерогенный катализатор имеет активные центры , которые представляют собой атомы или грани кристалла, на которых действительно происходит реакция. В зависимости от механизма, активный центр может быть либо плоской открытой металлической поверхностью, либо краем кристалла с несовершенной валентностью металла, либо сложной комбинацией того и другого. Таким образом, не только большая часть объема, но и большая часть поверхности гетерогенного катализатора может быть каталитически неактивной. Выяснение природы активного сайта требует технически сложных исследований. Таким образом, эмпирические исследования по поиску новых комбинаций металлов для катализа продолжаются.

Например, в процессе Габера тонкодисперсное железо служит катализатором синтеза аммиака из азота и водорода . Реагирующие газы адсорбируются на активных центрах частиц железа. После физической адсорбции реагенты подвергаются хемосорбции, что приводит к диссоциации на адсорбированные атомные частицы, и новые связи между образующимися фрагментами частично образуются из-за их непосредственной близости. [ необходима цитата ] Таким образом, особенно прочная тройная связьв азоте разрушается, что крайне редко встречается в газовой фазе из-за его высокой энергии активации. Таким образом, энергия активации общей реакции снижается, а скорость реакции увеличивается. [ необходима цитата ] Еще одно место, где применяется гетерогенный катализатор, - это окисление диоксида серы на оксид ванадия (V) для производства серной кислоты . [14]

Гетерогенные катализаторы , как правило , « поддерживают » , что означает , что катализатор диспергирован на второй материале , который повышает эффективность и сводит к минимуму их стоимости. Носители предотвращают или уменьшают агломерацию и спекание небольших частиц катализатора, открывая большую площадь поверхности, поэтому катализаторы имеют более высокую удельную активность (на грамм) на носителе. Иногда носитель представляет собой просто поверхность, на которую нанесен катализатор для увеличения площади поверхности. Чаще всего носитель и катализатор взаимодействуют, влияя на каталитическую реакцию. Носители также можно использовать в синтезе наночастиц, обеспечивая участки для химического связывания отдельных молекул катализатора. Носители представляют собой пористые материалы с большой площадью поверхности, чаще всего глинозем , цеолиты.или различные виды активированного угля . Специализированные носители включают диоксид кремния , диоксид титана , карбонат кальция и сульфат бария . [ необходима цитата ]

В суспензионных реакциях гетерогенные катализаторы могут быть потеряны при растворении.

Многие гетерогенные катализаторы на самом деле являются наноматериалами. Катализаторы на основе наноматериалов с активностью, имитирующей ферменты, все вместе называются нанозимами . [16]

Электрокатализаторы [ править ]

Основная статья: Электрокатализатор

В контексте электрохимии , в частности, в разработке топливных элементов , различные металлосодержащие катализаторы используются для увеличения скорости половинных реакций , составляющих топливный элемент. Один из распространенных типов топливных элементов электрокатализатора основан на наночастицы из платины , которые поддерживаются на несколько крупных углеродные частицах. При контакте с одним из электродов топливного элемента эта платина увеличивает скорость восстановления кислорода либо до воды, либо до гидроксида или перекиси водорода .

Гомогенный катализ [ править ]

Основная статья: Гомогенный катализ

Гомогенные катализаторы действуют в той же фазе, что и реагенты. Обычно гомогенные катализаторы растворяют в растворителе вместе с субстратами. Один пример гомогенного катализа включает влияние H + на этерификацию карбоновых кислот, такую ​​как образование метилацетата из уксусной кислоты и метанола . [17] Процессы большого объема, требующие гомогенного катализатора, включают гидроформилирование , гидросилилирование , гидроцианирование . Для химиков-неоргаников гомогенный катализ часто является синонимом металлоорганических катализаторов . [18] Однако многие гомогенные катализаторы не являются металлоорганическими, что иллюстрируется использованием солей кобальта, которые катализируют окисление п-ксилола до терефталевой кислоты .

Органокатализ [ править ]

Основная статья: Органокатализ

В то время как переходные металлы иногда привлекают наибольшее внимание при изучении катализа, небольшие органические молекулы без металлов также могут проявлять каталитические свойства, что очевидно из того факта, что многие ферменты не имеют переходных металлов. Обычно для органических катализаторов требуется более высокая загрузка (количество катализатора на единицу количества реагента, выраженное в мол.% Количества вещества ), чем для катализаторов на основе (-ионов) переходных металлов, но эти катализаторы обычно коммерчески доступны в больших объемах, что помогает снизить расходы. В начале 2000-х эти органокатализаторы считались «новым поколением» и конкурентоспособны по сравнению с традиционными металлами.(-ион) -содержащие катализаторы. Предполагается, что органокатализаторы действуют аналогично безметалловым ферментам, используя, например, нековалентные взаимодействия, такие как водородные связи . Дисциплинарный органокатализ делится на применение ковалентных (например, пролин , DMAP ) и нековалентных (например, тиомочевинный органокатализ ) органокатализаторов, относящихся к предпочтительному связыванию и взаимодействию катализатора с субстратом , соответственно.

Фотокатализаторы [ править ]

Основная статья: Фотокатализ

Фотокатализ - это явление, при котором катализатор может получать свет (например, видимый свет), переводиться в возбужденное состояние, а затем подвергаться межсистемному пересечению с исходным материалом, возвращаясь в основное состояние без потребления. Возбужденное состояние исходного материала будет затем подвергаться реакциям, которые обычно не могли бы произойти при прямом освещении. Например, синглетный кислород обычно получают путем фотокатализа. Фотокатализаторы также являются основным ингредиентом сенсибилизированных красителем солнечных элементов .

Ферменты и биокатализаторы [ править ]

Основная статья: ферментный катализ

В биологии ферменты - это белковые катализаторы метаболизма и катаболизма . Большинство биокатализаторов представляют собой ферменты, но другие классы биомолекул, не основанные на белках, также проявляют каталитические свойства, включая рибозимы и синтетические дезоксирибозимы . [19]

Биокатализаторы можно рассматривать как промежуточное звено между гомогенными и гетерогенными катализаторами, хотя, строго говоря, растворимые ферменты являются гомогенными катализаторами, а связанные с мембраной ферменты гетерогенными. Несколько факторов влияют на активность ферментов (и других катализаторов), включая температуру, pH, концентрацию фермента, субстрат и продукты. Особенно важным реагентом в ферментативных реакциях является вода, которая является продуктом многих реакций образования связей и реагентом во многих процессах разрыва связи.

В биокатализе ферменты используются для получения многих товарных химикатов, включая кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы и акриламид .

Некоторые моноклональные антитела , мишенью связывания которых является стабильная молекула, напоминающая переходное состояние химической реакции, могут действовать как слабые катализаторы этой химической реакции, снижая ее энергию активации. [20] Такие каталитические антитела иногда называют « абзимами ».

Значение [ править ]

Слева: частично карамелизированный сахарный кубик , справа: сжигание кубического сахара с золой в качестве катализатора.
Воспроизвести медиа
Трубка из Ti-Cr-Pt (длиной ~ 40 мкм) выделяет пузырьки кислорода при погружении в перекись водорода (посредством каталитического разложения), образуя микронасос . [21]

По оценкам, 90% всех промышленных химических продуктов содержат катализаторы на той или иной стадии процесса их производства. [22] В 2005 году каталитические процессы произвели около 900 миллиардов долларов продукции во всем мире. [23] Катализ настолько распространен, что подрайоны не так легко классифицировать. Некоторые области особой концентрации рассматриваются ниже.

Обработка энергии [ править ]

В нефтепереработке интенсивно используется катализ для алкилирования , каталитического крекинга (разрушение длинноцепочечных углеводородов на более мелкие части), риформинга нафты и парового риформинга (конверсия углеводородов в синтез-газ ). Даже выхлопные газы от сжигания ископаемого топлива обрабатываются посредством катализа: каталитические преобразователи , обычно состоящие из платины и родия , разрушают некоторые из наиболее вредных побочных продуктов выхлопных газов автомобилей.

2 CO + 2 NO → 2 CO 2 + N 2

Что касается синтетического топлива, старым, но все же важным процессом является синтез углеводородов из синтез-газа по Фишеру-Тропшу , который, в свою очередь, перерабатывается посредством реакций конверсии водяного газа , катализируемых железом. Биодизельное топливо и родственные ему виды биотоплива требуют обработки как неорганическими, так и биокатализаторами.

В топливных элементах используются катализаторы как анодных, так и катодных реакций.

Каталитические нагреватели генерируют беспламенное тепло от горючего топлива.

Массовые химикаты [ править ]

Некоторые из самых крупных химикатов производятся путем каталитического окисления, часто с использованием кислорода . Примеры включают азотную кислоту (из аммиака), серной кислоты (от диоксида серы в триоксид серы путем в процессе контакта ), терефталевой кислоты из п-ксилола, акриловой кислоты из пропилена или пропана , и акрилонитрила из пропана и аммиака. [24]

Производство аммиака - один из самых масштабных и энергоемких процессов. В процессе Габера азот объединяется с водородом над катализатором из оксида железа. [25] Метанол получают из окиси углерода или двуокиси углерода, но с использованием медно-цинковых катализаторов.

Объемные полимеры, полученные из этилена и пропилена , часто получают с помощью катализа Циглера-Натта . Сложные полиэфиры, полиамиды и изоцианаты получают путем кислотно-основного катализа .

Для большинства процессов карбонилирования требуются металлические катализаторы, примеры включают процесс Monsanto с уксусной кислотой и гидроформилирование .

Тонкие химикаты [ править ]

Многие химические вещества тонкой очистки получают путем катализа; методы включают методы тяжелой промышленности, а также более специализированные процессы, которые были бы чрезмерно дорогими в больших масштабах. Примеры включают реакцию Хека и реакции Фриделя – Крафтса . Поскольку большинство биоактивных соединений являются хиральными , многие фармацевтические препараты производятся с помощью энантиоселективного катализа (каталитического асимметричного синтеза ). (R) -1,2-пропандиол, предшественник антибактериального левофлоксацина , может быть эффективно синтезирован из гидроксиацетона с использованием асимметричного гидрирования Нойори: [26]

Пищевая промышленность [ править ]

Одним из наиболее очевидных применений катализа является гидрирование (реакция с газообразным водородом ) жиров с использованием никелевого катализатора для производства маргарина . [27] Многие другие продукты питания получают посредством биокатализа (см. Ниже).

Окружающая среда [ править ]

Катализ воздействует на окружающую среду, повышая эффективность производственных процессов, но катализ также играет непосредственную роль в окружающей среде. Ярким примером является каталитическая роль свободных радикалов хлора в разрушении озона . Эти радикалы образуются под действием ультрафиолетового излучения на хлорфторуглероды (ХФУ).

Cl · + O 3 → ClO · + O 2
ClO · + O · → Cl · + O 2

История [ править ]

Вообще говоря, [28] все, что увеличивает скорость процесса, является «катализатором», термин, производный от греческого καταλύειν , что означает «аннулировать», «развязать» или «поднять». Концепция катализа была изобретена химиком Элизабет Фулхейм и описана в книге 1794 года, основанной на ее новой работе по окислительно-восстановительным экспериментам. [29] [30] Первая химическая реакция в органической химии, в которой использовался катализатор, была изучена в 1811 году Готтлибом Кирхгофом, который открыл кислотно-катализируемое превращение крахмала в глюкозу. Термин катализ позже был использован Йенсом Якобом Берцелиусом в 1835 году [31]для описания реакций, которые ускоряются веществами, которые остаются неизменными после реакции. Фулхейм , которая предшествовала Берцелиусу, в своих экспериментах по восстановлению действительно работала с водой, а не с металлами. [32] Другими химиками 18 века, работавшими в области катализа, были Эйльхард Митчерлих [33], который называл его контактными процессами, и Иоганн Вольфганг Доберейнер [34] [35], который говорил о контактном действии. Он разработал лампу Дёберейнера , зажигалку на основе водорода и платины.губка, которая стала коммерчески успешной в 1820-х годах и живет сегодня. Хамфри Дэви открыл использование платины в катализе. [36] В 1880-х годах Вильгельм Оствальд из Лейпцигского университета начал систематическое исследование реакций, катализируемых присутствием кислот и оснований, и обнаружил, что химические реакции происходят с конечными скоростями и что эти скорости можно использовать для определения силы кислоты и основания. За эту работу Оствальд был удостоен Нобелевской премии по химии 1909 года . [37] Владимир Ипатьевосуществил некоторые из первых реакций промышленного масштаба, включая открытие и коммерциализацию олигомеризации и разработку катализаторов гидрирования. [38]

Ингибиторы, яды и промоторы [ править ]

Добавленное вещество, которое действительно снижает скорость реакции, является ингибитором реакции, если обратимо, и отравляет катализатор, если необратимо. [1] Промоторы - это вещества, повышающие каталитическую активность, хотя сами по себе они не являются катализаторами. [39]

Ингибиторы иногда называют «отрицательными катализаторами», поскольку они снижают скорость реакции. [40] Однако термин «ингибитор» является предпочтительным, поскольку они не работают, вводя путь реакции с более высокой энергией активации; это не снизит скорость, поскольку реакция будет продолжать протекать по некаталитическому пути. Вместо этого они действуют либо путем дезактивации катализаторов, либо путем удаления промежуточных продуктов реакции, таких как свободные радикалы. [40] [6] При гетерогенном катализе коксование ингибирует катализатор, который покрывается полимерными побочными продуктами.

Ингибитор может изменять селективность в дополнение к скорости. Например, при восстановлении алкинов до алкенов можно использовать палладиевый (Pd) катализатор, частично «отравленный» ацетатом свинца (II) (Pb (CH 3 CO 2 ) 2 ). [41] Без дезактивации катализатора произведенный алкен будет дополнительно восстанавливаться до алкана . [42] [43]

Ингибитор может вызывать этот эффект, например, путем избирательного отравления только определенных типов активных центров. Другой механизм - изменение геометрии поверхности. Например, в операциях гидрирования большие плоскости поверхности металла функционируют как центры катализа гидрогенолиза, в то время как центры, катализирующие гидрирование ненасыщенных соединений, меньше. Таким образом, яд, который покрывает поверхность случайным образом, будет иметь тенденцию уменьшать количество незагрязненных больших плоскостей, но пропорционально оставлять более мелкие участки свободными, тем самым изменяя селективность гидрирования по сравнению с гидрогенолизом. Возможны и многие другие механизмы.

Промоторы могут покрывать поверхность, чтобы предотвратить образование коксового мата, или даже активно удалять такой материал (например, рений на платине в платформинге ). Они могут способствовать диспергированию каталитического материала или связываться с реагентами.

См. Также [ править ]

  • Химическая реакция
    • Субстрат
    • Реагент
    • Фермент
    • Продукт
  • Абзим
  • Кислотный катализ (включая основной катализ)
  • Автокатализ
  • BIG-NSE (Берлинская высшая школа естественных наук и инженерии)
  • Catalysis Science & Technology (химический журнал)
  • Теория каталитического резонанса
  • Электрокатализатор
  • Триггеры окружающей среды
  • Ферментный катализ
  • Промышленные катализаторы
  • Зондовый силовой микроскоп Кельвина
  • Ограничивающий реагент
  • Фармацевтический адъювант
  • Фазово-граничный катализ
  • Катализатор фазового переноса
  • Фотокатализ
  • Рибозим (биокатализатор РНК)
  • SUMO ферменты
  • Снижение с программированием температуры
  • Термодесорбционная спектроскопия

Ссылки [ править ]

  • ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Онлайн исправленная версия: (2006–) " катализатор ". DOI : 10,1351 / goldbook.C00876
  1. ^ а б «Катализатор» . Сборник химической терминологии ИЮПАК . Оксфорд: Научные публикации Блэквелла. 2009. DOI : 10,1351 / goldbook.C00876 . ISBN 978-0-9678550-9-7.
  2. ^ Masel, Ричард И. (2001) Химическая кинетика и катализ . Wiley-Interscience, Нью-Йорк. ISBN 0-471-24197-0 . 
  3. ^ 7 фактов о катализе, которые вы могли не знать Луиза Лернер, Аргоннская национальная лаборатория (2011 г.)
  4. ^ «Отчет о рынке: глобальный рынок катализаторов» (2-е изд.). Acmite Market Intelligence.
  5. ^ «Джин в бутылке» . Университет Миннесоты . 2005-03-02. Архивировано из оригинала на 2008-04-05.
  6. ^ a b Laidler, KJ и Meiser, JH (1982) Physical Chemistry , Benjamin / Cummings, p. 425. ISBN 0-618-12341-5 . 
  7. ^ Laidler, Кейт Дж .; Мейзер, Джон Х. (1982). Физическая химия . Бенджамин / Каммингс. С. 424–425. ISBN 0-8053-5682-7.
  8. ^ Аткинс, Питер; де Паула, Хулио (2006). Физическая химия Аткинса (8-е изд.). WHFreeman. п. 839. ISBN 0-7167-8759-8.
  9. ^ Steinfeld, Джеффри I .; Франциско, Джозеф С .; Хасе, Уильям Л. (1999). Химическая кинетика и динамика (2-е изд.). Прентис Холл. С. 147–150. ISBN 0-13-737123-3. Концентрация катализатора [C] появляется в выражении скорости, но не в равновесном соотношении.
  10. ↑ Якоби, Митч (16 февраля 2009 г.). «Делаем воду шаг за шагом» . Новости химии и машиностроения . п. 10.
  11. ^ Matthiesen J, S Вендт, Хансен JO, Madsen ГК, Лира Е, Р Galliker, Вестергард Е.К., шоб R, Laegsgaard Е, Молот Б, Besenbacher F (2009). «Наблюдение всех промежуточных стадий химической реакции на поверхности оксида с помощью сканирующей туннельной микроскопии». САУ Нано . 3 (3): 517–26. CiteSeerX 10.1.1.711.974 . DOI : 10.1021 / nn8008245 . ISSN 1520-605X . PMID 19309169 .   
  12. ^ Робертсон, AJB (1970) Катализ газовых реакций металлами . Logos Press, Лондон.
  13. ^ Шафик, Икраш; Шафик, Шумер; Ахтер, Парвин; Ян, Веншу; Хуссейн, Мюрид (23.06.2020). «Последние разработки в катализаторах гидрообессеривания на основе глинозема для производства продуктов нефтепереработки, не содержащих серы: технический обзор» . Обзоры катализа . 0 : 1–86. DOI : 10.1080 / 01614940.2020.1780824 . ISSN 0161-4940 . 
  14. ^ a b Housecroft, Catherine E .; Шарп, Алан Г. (2005). Неорганическая химия (2-е изд.). Пирсон Прентис-Холл. п. 805. ISBN 0130-39913-2.
  15. ^ Knözinger, Хельмут и Kochloefl, Карл (2002) «Гетерогенный катализ и твердые катализаторы» в Ульмане энциклопедии промышленной химии , Wiley-VCH, Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.a05_313
  16. ^ Вэй, Хуэй; Ван, Эрканг (21.06.2013). «Наноматериалы с ферментативными характеристиками (нанозимы): искусственные ферменты нового поколения». Обзоры химического общества . 42 (14): 6060–93. DOI : 10.1039 / C3CS35486E . ISSN 1460-4744 . PMID 23740388 .  
  17. ^ Бер, Арно (2002) «Металлоорганические соединения и гомогенный катализ» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH, Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.a18_215
  18. ^ Elschenbroich, C. (2006) Organometallics . Wiley-VCH: Вайнхайм. ISBN 978-3-527-29390-2 
  19. Перейти ↑ Nelson, DL, Cox, MM (2000) Lehninger, Principles of Biochemistry, 3rd Ed. Стоит опубликовать: Нью-Йорк. ISBN 1-57259-153-6 . 
  20. ^ Каталитические антитела просто объяснены . Documentroot.com (06 марта 2010 г.). Проверено 11 ноября 2015.
  21. ^ Соловьев, Александр А .; Санчес, Самуэль; Мэй, Юнфэн; Шмидт, Оливер Г. (2011). «Настраиваемые каталитические трубчатые микронасосы, работающие при низких концентрациях перекиси водорода» (PDF) . Физическая химия Химическая физика . 13 (21): 10131–35. Bibcode : 2011PCCP ... 1310131S . DOI : 10.1039 / C1CP20542K . PMID 21505711 .  
  22. ^ «Признание лучших в инновациях: катализатор прорыва». Журнал R&D , сентябрь 2005 г., стр. 20.
  23. ^ 1.4.3 Iindustrial Process Efficiency. Архивировано 17 мая 2008 г. в Wayback Machine . Climatetechnology.gov
  24. ^ Knözinger, Гельмут; Кохлофл, Карл (2003). «Гетерогенный катализ и твердые катализаторы». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a05_313 .
  25. ^ Смил, Вацлав (2004). Обогащая Землю: Фриц Габер, Карл Бош и трансформация мирового производства продуктов питания (1-е изд.). Кембридж, Массачусетс: MIT. ISBN 9780262693134.
  26. ^ Дуб, Павел А .; Гордон, Джон С. (2018). «Роль связанной с металлом функциональности N – H в молекулярных катализаторах типа Нойори». Обзоры природы Химия . 2 (12): 396–408. DOI : 10.1038 / s41570-018-0049-Z . S2CID 106394152 . 
  27. ^ Кларк, Джим (октябрь 2013 г.). «Типы катализа» . Chemguide.
  28. ^ Борд Линдстрем и Ларс Дж. Петтерсон (2003) « Краткая история катализа » Cattech , 7 (4): 130–38.
  29. ^ Laidler, Кейт Дж .; Корниш-Боуден, Атель (1997). « » Элизабет Фулхэм и открытие катализа: 100 лет до Бюхнера» (PDF) В Корниш-Боуден, Атель (ред.).. Новое пиво в старой бутылке: Эдуард Бюхнер и рост биохимических знаний Валенсии:. Universitat де Валенсия. С. 123–126. ISBN.  9788437033280. Проверено 14 марта 2021 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  30. ^ Rayner-Canham, Marelene; Райнер-Кэнхэм, Джеффри Уильям (2001). Женщины в химии: их меняющиеся роли от алхимических времен до середины двадцатого века . Американское химическое общество. ISBN 978-0-8412-3522-9.
  31. ^ Берцелиус, JJ (1835) Årsberättelsen ом framsteg я fysik оч Кеми [Годовой отчет о прогрессе вфизики и химии]. Стокгольм, Швеция: Шведская королевская академия наук. Изучив исследования Эйльхарда Мичерлиха по образованию эфира, Берцелиус вводит слово каталис (катализ) на стр. 245 :

    Оригинал: Jag skall derföre, för att begin en i kemien välkänd härledning, kalla den kroppars katalytiska kraft, sönderdelning genom denna kraft katalys, likasom vi med ordet analys beteckna åtskiljandet vanderoppars best af den kroppars best.

    Перевод : Поэтому, используя хорошо известное химическое выражение, я буду называть [каталитические] тела [т. Е. Вещества] каталитической силой, а разложение [других] тел посредством этой силы катализом , точно так же, как мы обозначаем Слово анализ разделение составных частей тела по обычному химическому сродству.

  32. ^ Srinivasan, Бхарат (2020-09-27). «Совет: обучение кинетике ферментов» . Журнал FEBS . DOI : 10.1111 / febs.15537 . ISSN 1742-464X . PMID 32981225 .  
  33. ^ Митчерлих, Э. (1834). "Ueber die Aetherbildung" [Об образовании эфира]. Annalen der Physik und Chemie . 31 (18): 273–82. Bibcode : 1834AnP ... 107..273M . DOI : 10.1002 / andp.18341071802 .
  34. ^ Döbereiner (1822). "Glühendes Verbrennen des Alkohols durch Verschiedene erhitzte Metalle und Metalloxyde" [Горение спирта при раскалении различными нагретыми металлами и оксидами металлов]. Journal für Chemie und Physik . 34 : 91–92.
  35. ^ Döbereiner (1823). "Neu entdeckte merkwürdige Eigenschaften des Platinsuboxyds, des oxydirten Schwefel-Platins und des Metallischen Platinstaubes" [Недавно обнаруженные замечательные свойства субоксида платины, окисленного сульфида платины и металлической платиновой пыли]. Journal für Chemie und Physik . 38 : 321–26.
  36. ^ Дэви, Хамфри (1817). «Некоторые новые эксперименты и наблюдения по горению газовых смесей с описанием метода сохранения непрерывного света в смесях горючих газов и воздуха без пламени» . Философские труды Лондонского королевского общества . 107 : 77–85. DOI : 10,1098 / rstl.1817.0009 .
  37. Перейти ↑ Roberts, MW (2000). «Рождение каталитической концепции (1800–1900)». Письма о катализе . 67 (1): 1–4. DOI : 10,1023 / A: 1016622806065 . S2CID 91507819 . 
  38. ↑ Николас, Кристофер П. (21 августа 2018 г.). «Дегидратация, диены, высокое октановое число и высокое давление: вклад Владимира Николаевича Ипатьева, отца катализа» . Катализ ACS . 8 (9): 8531–39. DOI : 10.1021 / acscatal.8b02310 .
  39. ^ Дхара СС; Умаре СС (2018). Учебник инженерной химии . Индия: С. Чанд Паблишинг. п. 66. ISBN 9789352830688.
  40. ^ a b Laidler, KJ (1978) Физическая химия с биологическими приложениями , Бенджамин / Каммингс. С. 415–17. ISBN 0-8053-5680-0 . 
  41. ^ Линдлар, Х. и Dubuis, R. (2016). «Палладиевый катализатор частичного восстановления ацетиленов». Органический синтез . DOI : 10.15227 / orgsyn.046.0089 .CS1 maint: multiple names: authors list (link); Сборник , 5 , с. 880
  42. ^ Дженкс, WP (1969) Катализ в химии и энзимологии McGraw-Hill, НьюЙорк. ISBN 0-07-032305-4 
  43. ^ Бендер, Майрон L; Комияма, Макото и Бержерон, Раймонд Дж. (1984) Биоорганическая химия ферментативного катализа Wiley-Interscience, Хобокен, ISBN США 0-471-05991-9 

Внешние ссылки [ править ]

  • Science Aid: Страница катализаторов для естественных наук в старших классах
  • Презентация Технического университета WA Herrmann
  • Алюмитный катализатор, Лаборатория Камеяма-Сакураи, Япония
  • Группа неорганической химии и катализа, Утрехтский университет, Нидерланды
  • Центр химии поверхности и катализа
  • Группа углеродов и катализаторов, Консепсьонский университет, Чили
  • Центр внедрения новых технологий посредством катализа, Центр химических инноваций NSF, США
  • «Пузыри включают химические катализаторы» , Интернет-журнал Science News, 6 апреля 2009 г.