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多相催化（催化劑與反應物及產(chǎn)物處于不同相）是現(xiàn)代化工與能源工業(yè)的支柱。絕大多數(shù)化學品和燃料均由多相催化過程生產(chǎn)，源于催化位點選擇性加速目標化學鍵斷裂與形成的非凡能力。盡管熱能仍是現(xiàn)有工業(yè)催化過程的主導驅(qū)動力，電子、光子、等離激元、微波等新興能量形式已越來越多地用于驅(qū)動多相催化。開發(fā)高活性、高選擇性且耐久的催化劑是綠色、低成本工藝的核心，因此在精確調(diào)控組成與結(jié)構(gòu)的前提下，催化材料的設計、合成與表征吸引了大量學術(shù)與工業(yè)研究投入。結(jié)構(gòu)復雜性常使不同催化材料間的性能公平比較面臨挑戰(zhàn)。因此，在動力學區(qū)內(nèi)以單位位點為基礎確定并報道催化劑的內(nèi)在活性，即轉(zhuǎn)化頻率（TOF），對催化科學的進步至關重要。

催化性能關鍵指標——轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物分布與催化劑穩(wěn)定性——的準確測定在催化研究中至關重要。反應性數(shù)據(jù)的可靠性取決于反應器構(gòu)型、分析方法、反應物純度及實驗程序與條件等諸多因素。對反應體系中所有元素（最常見為碳、氫、氧）建立嚴格的質(zhì)量平衡，是衡量反應性數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要標準；任何對完全元素平衡的顯著偏離都會導致催化性能關鍵指標計算出錯。例如，在Mo/HZSM-5上進行的甲烷脫氫芳構(gòu)化反應中，若碳平衡不佳，未考慮催化劑上積炭造成的碳損失，苯的選擇性將被大幅高估。

在實際操作中，碳平衡偏離的原因可能包括（但不限于）催化劑表面的積碳、離線產(chǎn)物收集過程中的產(chǎn)物損失，以及間歇式反應器反應結(jié)束后，溶液在后處理與轉(zhuǎn)移過程中揮發(fā)性產(chǎn)物的揮發(fā)。此外，在微分轉(zhuǎn)化率條件下，色譜分析的系統(tǒng)誤差可能成為誤差的主要來源。在選擇性計算中，應避免假設元素平衡處于理想狀態(tài)，因為這種做法會高估檢出產(chǎn)物的選擇性，進而得到虛假的理想結(jié)果。例如，在漿態(tài)床費托合成反應中，若將所有檢出產(chǎn)物的選擇性之和歸一化為100%，可能會產(chǎn)生誤導，因為存在未檢出產(chǎn)物以及離線分析時產(chǎn)物在收集過程中損失的可能性。費托合成反應中實際碳平衡低于60%的情況并不少見。

在評估密閉系統(tǒng)（如間歇式反應器）的催化性能時，建立嚴謹?shù)脑仄胶馔瑯又陵P重要且具有一定難度，這是因為反應可能在液（水相和有機相）、氣、固多相體系中進行。因此，必須對各相產(chǎn)物進行定量分析，以確保較高的元素平衡水平。例如，在間歇式反應器中，以萘烷包水乳液為反應體系，5%Pd/SWNT/SiO2為催化劑催化香草醛反應時，水相中生成的產(chǎn)物會向有機相分配。反應結(jié)束后，需通過濾除納米復合顆粒破乳，隨后對各相產(chǎn)物進行分析，以實現(xiàn)較高的元素平衡。盡管香草醛和香草醇在水中的溶解度相對較高，但仍有約20%的物質(zhì)會轉(zhuǎn)移至萘烷相中。因此，對水相和有機相中的反應物及產(chǎn)物進行嚴謹分析至關重要。

提取動力學參數(shù)的數(shù)據(jù)分析方法取決于測定所用的反應器類型。值得注意的是，僅當反應在間歇反應器、連續(xù)攪拌釜式反應器（CSTR） 和活塞流反應器（PFR） 這三種理想反應器之一中進行時，實測反應速率與動力學參數(shù)之間才存在明確的關聯(lián)關系。這類數(shù)學關聯(lián)式通常在多數(shù)動力學或反應器工程教材中被稱為設計方程。

盡管實際應用中不存在完全理想的反應器，但只要采取下述必要的防范措施，仍可選用合適的設計方程來測定動力學參數(shù)。對于流型偏離理想狀態(tài)的反應器，雖偶爾可用于催化劑測試，但并不推薦將其用于動力學研究。對于催化劑需要誘導期或原位活化的反應，同樣需要特殊處理，因為體系剛達到目標溫度時的反應速率，可能無法代表催化劑的真實性能。此時仍需通過對照實驗確定誘導期時長，并選定合適的時刻。另一種方案是，先在溶劑中對催化劑進行原位活化，再通過反應器的進料口從獨立容器中通入反應物，以此降低或消除時刻的不確定性。

AC攪拌釜式反應器可采用間歇、半間歇或連續(xù)（連續(xù)攪拌釜式反應器，CSTR）操作模式，同樣適用于液-固（L-S）、氣-固（G-S）及氣-液-固（G-L-S）反應體系?？赏ㄟ^攪拌實驗消除相間擴散對實測速率的顯著影響，具體方法為在不同攪拌速率下進行實驗。此外，在氣-液-固體系中，攪拌對液-固傳質(zhì)過程的影響弱于氣-液傳質(zhì)過程，因此需通過改變催化劑用量，單獨考察液-固傳質(zhì)現(xiàn)象。