太空风洞催化剂的性能参数之催化稳定性
•虽然按照催化剂的定义是催化剂并不会在化学反应过程中被消耗掉，反应前后催化剂仍能维持原来的化学状态，且能继续起到催化作⽤。但在实际过程中不能⽆限次的使⽤，催化剂经过多次使⽤后会失活，因为催化剂在⼀定温度、压⼒和化学反应作⽤下会发⽣⼀系列的物理和化学变化，如催化剂破碎、晶格形变、孔结构和⽐表⾯积变化、活性组分流失、活性位被覆盖以及反应产物在表⾯上结焦或积炭等。催化稳定性是指催化剂的活性和选择性随时间变化的情况，可⽤于衡量催化剂保持活性和选择性的能⼒，常使⽤使⽤寿命、循环次数、热分解温度、耐酸碱性和机械强度等参数。其中催化剂寿命是指在使⽤条件下，维持⼀定活性⽔平的时间（单程寿命）或每次活性下降后经再⽣⽽⼜恢复到要求的活性⽔平的累计时间（总寿命）；寿命是对催化剂稳定性的总括描述。测试⼀种催化剂的活性和选择性费时不多，⽽要了解其稳定性则需要花费⼤量时间。 对于⼯业催化⽽⾔，稳定性是⾄关重要的。催化剂的稳定性主要包括：
•①化学稳定性：催化剂的化学组成与化学状态在催化过程中稳定，活性组分与助剂不发⽣反应或流失，当然针对特定的催化环境，要求催化剂能够耐碱、耐酸或耐强氧化性等。
•②耐热稳定性：催化剂在催化过程中不发⽣烧结、微晶长⼤和晶相转变等变化；⼀种良好的催化剂，应能在⾼温苛刻的反应条件下长期具有⼀定⽔平的活性。⼤多数催化剂都有使⽤极限温度，超过⼀定范围活性就会降低，甚⾄完全失活。衡量催化剂的热稳定性，是将使⽤温度开始逐渐升温，记录催化剂能忍受多⾼的温度和维持多长时间⽽活性不变，耐热温度越⾼、时间越长，则催化剂的寿命越长。
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•③抗毒稳定性：催化剂抗吸附活性毒物失活的能⼒称为抗毒稳定性，这些毒物泛指含硫、磷、卤素和砷等化合物，可能是原料中的杂质，也可能是反应中产⽣的副产物或中间化合物；各种催化剂对各种有害杂质有着不同的抗毒性，同⼀种催化剂对同⼀种杂质在不同的反应条件下也有不同的抗毒能⼒。衡量催化剂抗毒稳定性的标准有以下⼏条：在反应⽓中加⼊⼀定量的有关毒物，使催化剂中毒后，再
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⽤纯净的原料⽓进⾏测试，观察其活性和选择性保留的程度；在反应⽓中逐量加⼊有关毒物，⾄活性和选择性维持在给定的⽔平，观察毒物的最⾼允许浓度；将中毒后的催化剂通过再⽣处理，观察其活性和选择性能否恢复及其恢复的程度。
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•④机械稳定性：催化剂抗摩擦、冲击和重⼒作⽤的能⼒称为机械稳定性，其决定了催化剂使⽤过程中的破碎和磨损。机械稳定性⾼的催化剂能够经受得住颗粒与颗粒之间、颗粒与流体之间以及颗粒与器壁之间的摩擦。
催化剂在使⽤过程中，效率会逐渐下降，影响催化过程的进⾏。例如因催化活性或选择性下降，以及因催化剂粉碎⽽引起床层压⼒降增加等，均导致⽣产过程的经济效益降低，甚⾄⽆法正常运⾏。引起催化剂效率衰减⽽缩短其寿命的原因很多，主要有：原料中杂质的毒化作⽤；⾼温时的热作⽤使催化剂中活性组分的晶粒增⼤，从⽽导致⽐表⾯积减⼩，或者引起催化剂变质；反应原料中的尘埃或反应过程中⽣成的炭沉积物覆盖了催化剂表⾯；催化剂中的有效成分在反应过程中流失；强烈的热冲击或压⼒起伏使催化剂颗粒破碎；反应物流体的冲刷使催化剂粉化吹失等。
催化反应过程中，因以上叙述的多种原因可使催化剂的活性和选择性下降，若采取适当措施可以保持催化剂的稳定性，使其有⾜够长的寿命。如催化剂中加⼊某些助剂可以提⾼活性结构的稳定性和催化
剂的导热性；纯化反应物料以避免催化剂中毒；提⾼催化剂的机械强度以减少催化剂的磨损、破碎以及合理的再⽣等措施。
校园一卡通设备参考⽬录：赵地顺等编著《催化剂评价与表征》，⾟勤等编著《现代催化研究⽅法》，《Handbook of heterogeneous catalysis》。
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