催化劑曾稱(chēng)觸媒，是一類(lèi)能改變化學(xué)反應(yīng)速率而在反應(yīng)中自身并不消耗的物質(zhì)。有機(jī)過(guò)氧化物受熱時(shí)，過(guò)氧鍵發(fā)生均裂分解成兩個(gè)自由基，能引發(fā)單體進(jìn)行自由基聚合，但最終進(jìn)入聚合物分子鏈中而被消耗。嚴(yán)格地講，它不是催化劑而是引發(fā)劑。催化劑通過(guò)若干個(gè)基元步驟不間斷地重復(fù)循環(huán)，參加并加速熱力學(xué)可行反應(yīng)的速率，不能改變?cè)摲磻?yīng)的平衡常數(shù)，而在循環(huán)的最終步驟恢復(fù)為其原始狀態(tài)。催化劑不僅能加速具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值但速率極慢的反應(yīng)（如由氮及氫直接合成氨），還能選擇加速所希望產(chǎn)物的生成反應(yīng)（如乙烯氧氯化只生成二氯乙烷）。多數(shù)具有重要工業(yè)意義的化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程都是在催化劑作用下進(jìn)行的，生物體內(nèi)的化學(xué)轉(zhuǎn)化（新陳代謝過(guò)程）也是利用酶或有機(jī)體作為催化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

      催化是一門(mén)科學(xué)，也是一門(mén)技術(shù)或藝術(shù)，催化反應(yīng)的種類(lèi)和數(shù)目與日俱增，同一種催化劑可以催化出不同的反應(yīng)產(chǎn)物，而不同的催化劑也可催化出相同的反應(yīng)產(chǎn)物，因此很難對(duì)催化劑作出嚴(yán)格分類(lèi)，而是從不同的研究或應(yīng)用角度作出大致分類(lèi)。

                                                                                                 按催化反應(yīng)的物相體系分類(lèi)

根據(jù)催化劑的作用狀況，催化作用可分為均相催化及非均相催化（或稱(chēng)多相催化）兩類(lèi)。均相催化是在氣相或溶液中進(jìn)行，催化劑是分子或離子；多相催化則發(fā)生在催化劑表面上。以酶為催化劑的酶催化實(shí)質(zhì)上也屬于均相催化，但習(xí)慣上將其單獨(dú)列為酶催化。

（1）均相催化劑

均相反應(yīng)又稱(chēng)單相反應(yīng)，是在同一相中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，如氣相反應(yīng)及液相反應(yīng)。氣相反應(yīng)的特點(diǎn)是反應(yīng)物分子直接按一定的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行反應(yīng)，如：

液相反應(yīng)的特點(diǎn)是液相的密度比氣相大，而且反應(yīng)分子被溶劑分子隔開(kāi)，必須通過(guò)擴(kuò)散才能相遇，然后發(fā)生反應(yīng)。通常，液相反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理遠(yuǎn)比氣相反應(yīng)復(fù)雜。所謂均相催化則是催化劑和反應(yīng)物同處在均勻的氣相或液相中所進(jìn)行的催化作用。如一氧化氮催化二氧化硫

氧化成三氧化硫的反應(yīng)：

催化劑NO與反應(yīng)物同處于氣態(tài)。又如硫酸催化乙醇和乙酸酯化生成乙酸乙酯的反應(yīng)：

      催化劑硫酸與反應(yīng)物均處于液相。

上述NO是氣相均相催化劑，是液相均相催化劑。除上述氣相催化反應(yīng)及液相催化反應(yīng)外，非水溶液的配位催化也是近期發(fā)展很快的一類(lèi)均相催化，如由羰基鈷或銠膦配合物催化烯烴和一氧化碳及氫轉(zhuǎn)化成醛的羰基合成反應(yīng)：

      配位催化所使用的催化劑是可溶的有機(jī)金屬化合物。這類(lèi)催化劑具有高活性、高選擇性、有明確設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)、易于研究從始態(tài)到終態(tài)的反應(yīng)全過(guò)程等特點(diǎn)。

      均相催化劑在催化體系中是以獨(dú)立的分子形態(tài)而分散的，其活性中心也是以獨(dú)立的分子形態(tài)存在，因此易于用現(xiàn)代譜儀手段獲得原位反應(yīng)過(guò)程中的信息，可對(duì)反應(yīng)機(jī)理作出較確切的描述。但均相催化劑與產(chǎn)物難以分離，催化劑回收困難，有些催化劑對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，因而均相催化劑的應(yīng)用不如多相催化劑那樣廣泛。

（2）多相催化劑

       多相反應(yīng)又稱(chēng)非均相反應(yīng)，是在多相物系的各相間進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)一般在兩相間的界面上進(jìn)行，按相界面不同可分為氣-固、液-固、氣-液、液-液及固-固相反應(yīng)。多相催化是指催化劑和反應(yīng)物處在不同相的催化作用，相間組合方式多是催化劑為固體，反應(yīng)物為氣體、液體或氣體加液體，或催化劑為液體，反應(yīng)物為氣體，而其他組合方式在催化反應(yīng)中很少出現(xiàn)。

圖1-1 多相催化反應(yīng)各步驟示意

      多相催化中應(yīng)用是固體催化劑體系，即催化劑是固體，反應(yīng)物是氣體或液體，反應(yīng)物分子必須從反應(yīng)物相轉(zhuǎn)移到固體催化劑的表面上才能發(fā)生催化作用。從反應(yīng)物到產(chǎn)物一般經(jīng)歷如圖1-1所述五個(gè)串聯(lián)步驟：①反應(yīng)物分子從氣（或液）相擴(kuò)散到催化劑表面及孔道中：②反應(yīng)物分子（至少一種）化學(xué)吸附在催化劑孔道內(nèi)表面上：③吸附的反應(yīng)物分子發(fā)生表面化學(xué)反應(yīng)，包括吸附分子之間的反應(yīng)，吸附分子的分解或吸附分子與氣相分子發(fā)生反應(yīng)；④反應(yīng)產(chǎn)物從催化劑內(nèi)表面解吸或脫附；⑤解吸的反應(yīng)產(chǎn)物分子從孔內(nèi)擴(kuò)散至氣（或液）相。其中①、⑤為物理過(guò)程，②～④為表面進(jìn)行的化學(xué)過(guò)程，與反應(yīng)工藝條件及催化劑表面結(jié)構(gòu)及組成等因素有關(guān)。其中吸附是多相催化的基本步驟，而起主要作用的是化學(xué)吸附，它能使被吸附分子的化學(xué)鍵和電子分布發(fā)生變化，有利于進(jìn)一步在表面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。但化學(xué)吸附強(qiáng)度也須適中，吸附太強(qiáng)會(huì)使催化劑中毒，吸附太弱反應(yīng)物分子未能被活化，催化活性也就不高。吸附強(qiáng)度通常可用吸附熱來(lái)度量。

      多相催化劑由于使用壽命長(zhǎng)，容易活化、再生，便于工業(yè)應(yīng)用，產(chǎn)品質(zhì)量高，所以，大多數(shù)重要的工業(yè)催化過(guò)程都使用這類(lèi)催化劑。

（3）酶

      酶是由生物細(xì)胞產(chǎn)生的，具有催化化學(xué)反應(yīng)功能的生物催化劑。生物體內(nèi)存在兩類(lèi)生物催化劑，一類(lèi)是以蛋白質(zhì)為主要成分的生物催化劑稱(chēng)為酶，另一類(lèi)是以核糖核酸為主要成分的生物催化劑稱(chēng)為核酶。酶主要催化生物體內(nèi)糖、蛋白質(zhì)、核酸和酯類(lèi)等物質(zhì)的合成與分解代謝；核酶則主要催化核糖核酸的剪接反應(yīng)。生物體內(nèi)發(fā)生的化學(xué)變化主要是在酶的作用下進(jìn)行。通常酶是以親液膠體形式存在，酶分子大小約為3～100nm，酶催化可歸屬為介于均相與多相之間的微多相催化。根據(jù)酶所催化的反應(yīng)類(lèi)型，將酶分為六大類(lèi)：氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、裂合酶、異構(gòu)酶、連接酶。迄今為止，人們已發(fā)現(xiàn)和鑒定出2000多種酶，其中有200多種已得到了結(jié)晶。

     酶既有一般催化劑的共性，又有催化效率高、高度專(zhuān)一性、活性受多種因素調(diào)節(jié)控制、作用條件溫和及不穩(wěn)定等特點(diǎn)。與其他催化劑一樣，酶也只能催化和加速熱力學(xué)上可能進(jìn)行的反應(yīng)，不影響反應(yīng)的熱力學(xué)平衡常數(shù)。但酶催化的反應(yīng)速率比非酶催化的反應(yīng)速率要快106～1012倍。如人體消化道中沒(méi)有酶，消化一餐食物要花費(fèi)50年的時(shí)間。酶可在溫和條件下進(jìn)行催化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為20～40℃，一般為30℃左右，反應(yīng)pH值為5～8，一般為7左右。在這樣的反應(yīng)條件下，可減少許多不必要的副反應(yīng)發(fā)生，而傳統(tǒng)的化學(xué)催化反應(yīng)，常會(huì)發(fā)生某些副反應(yīng)。此外，酶催化劑的用量很少，一般化學(xué)催化劑的用量是0.1％～1％（摩爾），而酶催化反應(yīng)中酶的用量為10-4%～10-3%（摩爾）。顯然，酶促反應(yīng)是節(jié)省資源又無(wú)公害的理想反應(yīng)，但酶由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，目前還難于人工制備，而酶的研究及模擬對(duì)于闡明生命現(xiàn)象本質(zhì)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都有重大意義。

產(chǎn)品介紹

      SSC-PB60光化學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，有效的內(nèi)部使用空間，通風(fēng)散熱、內(nèi)外電源插座、多樣化的接口、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更人性化，使用更加方便。可配合多種光源、儀器使用，是光催化反應(yīng)防護(hù)的選擇。SSC-PB60光化學(xué)實(shí)驗(yàn)箱可應(yīng)用于光化學(xué)催化、光化學(xué)合成、降解等實(shí)驗(yàn)避光通風(fēng)防護(hù)，也可以應(yīng)用于一些常規(guī)實(shí)驗(yàn)的安全防護(hù)。

1)    內(nèi)置可調(diào)節(jié)式隔板，可以放置光源，用于頂照光催化實(shí)驗(yàn)；

2)    箱體正面的右側(cè)開(kāi)門(mén)，中間有觀(guān)察窗，搭配深色有機(jī)玻璃，可安全觀(guān)察實(shí)驗(yàn)反應(yīng)

3)    箱體設(shè)有多個(gè)開(kāi)孔，方便循環(huán)水、光源引線(xiàn)、外置光源的進(jìn)出。內(nèi)置光源有獨(dú)立的散熱窗口，避免了阻塞風(fēng)路的問(wèn)題；

4)    箱體后面內(nèi)嵌對(duì)開(kāi)工作插排，可同時(shí)為箱體內(nèi)、外用電設(shè)備供電；右側(cè)有總電源開(kāi)關(guān)（內(nèi)置保險(xiǎn)220V/8A）；

5)    箱體配有散熱風(fēng)扇，可有效降低內(nèi)部溫度；

6)    箱體內(nèi)部為黑色吸光設(shè)計(jì)，一定程度上阻止了光反射現(xiàn)象，使反應(yīng)物受光更均勻。

7)    正面設(shè)計(jì)有觀(guān)察窗（可隔斷紫外和大部分可見(jiàn)光），便于對(duì)反應(yīng)進(jìn)行觀(guān)察。

8)    箱體尺寸：寬350mm*深420mm*高600mm