不均一触媒とは？
ふきんいつしょくばい
不均一触媒とは、触媒と反応物が異なる相（固体と気体・液体など）に存在し、触媒表面上で反応が進行する触媒のことです。
不均一触媒（ふきんいつしょくばい）とは、触媒と反応基質（反応物）が互いに異なる相（phase）に存在する触媒系のことです。最も一般的なのは固体触媒と気体または液体の反応物の組み合わせで、反応は固体触媒の表面上で進行します。これに対し、触媒と反応物が同じ相に溶け合っている場合を均一触媒といいます。
不均一触媒の反応機構は一般に次の段階を経ます。
- 反応物が触媒表面に拡散・吸着する
- 表面上で活性化された状態になり反応が起こる
- 生成物が表面から脱着・拡散して離れる
触媒活性は表面積が大きいほど高いため、実用触媒では多孔質アルミナ・シリカなどの担体に白金・パラジウム・ニッケルなどの活性金属を微粒子状に担持した担持触媒が広く使われます。
代表的な応用例には次のものがあります。
- ハーバー・ボッシュ法：鉄系触媒によるアンモニア合成
- 自動車排気ガス浄化：三元触媒（白金・パラジウム・ロジウム）による有害ガスの無害化
- 石油精製：ゼオライト触媒による接触分解・改質
- 水素化反応：ニッケル触媒による油脂の硬化
不均一触媒は分離・回収が容易で連続生産に適しており、化学工業の基幹技術として広く利用されています。
使い方・例文
自動車のマフラーに組み込まれた三元触媒は固体触媒の代表例で、排気ガス（気体）中の一酸化炭素や窒素酸化物を触媒表面で反応させ、無害な成分に変換します。
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