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催化剂选择性

催化剂的性质

简称催化选择性，催化剂的重要性质之一，指在能发生多种反应的反应系统中，同一催化剂促进不同反应的程度的比较。如乙醇在高温时可脱氢转变成乙醛，亦可脱水转变成乙烯，银催化剂能促进前一反应，氧化铝催化剂则促进后一反应。人体中的酶即为高选择性的催化剂（见酶催化剂），不同的酶使许多生化过程有条不紊地进行，形成正常的生理活动；如酶遭到破坏则导致疾病或死亡。在工业上则利用催化选择性使原料向指定的方向转化，减少副反应。当催化剂的活性与选择性不能同时满足时，应根据工业生产过程的要求综合考虑。如果反应原料昂贵与副产物很难分离，最好选用高选择性催化剂，反之，如果原料价廉且与产物易于分离，则宜采用高活性（即高转化率）的催化剂。

方法
通常用下列方法表示选择性：①同一原料经几种不同反应可生成不同产物时，可用消耗的原料中转变为特定产物的分率来表示，即用实际生成的特定产物之摩尔数除以所耗用的原料在理论上能生成的同一产物之摩尔数。如果反应物原料中包含多种组分，应指明对于哪一种原料组分而言的选择性。如乙烯与氧可转化成环氧乙烷，也可转化成二氧化碳与水。使用优良的银催化剂可使环氧乙烷成为主要产物，此时应指明环氧乙烷的选择性是对乙烯而言。②用目的反应与副反应速度之比表示。例如在石油化工的粗制乙烯中含有少量乙炔，可用催化加氢法使乙炔转变为乙烯（目的反应），但乙烯也能加氢生成乙烷（副反应），导致产品乙烯损失，其选择性则是乙炔转变为乙烯的反应速度和乙烯转变为乙烷的反应速度的比值。生产中采用具有良好催化选择性的加氢催化剂，使乙炔加氢的速度远远高于乙烯加氢的速度。
实质
选择性实质上是反应系统中目的反应与副反应间反应速度竞争的表现，它们与这些反应的特性、促成这些反应的活性中心的活性、反应条件等有关。例如：加入某种毒质，以毒化引起副反应的活性中心，可以提高选择性；降低反应温度可以使活化能低的反应的选择性提高；改变催化剂的孔结构，如细孔催化剂将增加孔隙内部的浓度梯度，有利于动力学级数较低的反应的选择性。对于具有规整孔结构的分子筛催化剂，可利用孔口的大小改变选择性(称为形状选择性)，只容许尺寸小于孔口尺寸的反应物进入催化剂孔隙内部起催化作用（见分子筛）。
在测量催化活性的同时，只要加适当的专用装置测得各种反应产物的分布，即可求得该催化剂的选择性。
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