第3章酸碱催化剂及其催化作用要点解析.ppt

在双功能催化剂上C8芳烃异构化工艺 催化剂： 贵金属，Pt 酸性组分，如硅酸铝、氯化铝、丝光沸石和ZSM-5 反应机理 甲醇、合成气制汽油（MTG）、烯烃（MTO）和芳烃（MTA） 甲醇转化制烃类（乙烯）催化剂 小孔沸石SAPO-34 中孔沸石ZSM-5 甲醇转化制芳烃催化剂 改性ZSM-5 沸石催化剂，如Zn离子改性 甲醇转化制汽油催化剂 ZSM-5 沸石催化剂 混合氧化物固体酸和固体碱 4/4-2/3=1/3 正电荷过剩为L酸，若负电荷过剩为B酸。（Tanabe模型） 重要的反应 异构化 C-C成键---叠合和烷基化 C-C断键 环化和成焦 固体酸的制备技术 固体酸催化剂的发展趋势 为了适应精细化工生产中催化剂同反应物和产物的分离，特别是纳米催化剂技术在不远的将来会逐渐成为催化研究和应用的新热点。出现了如下形式的催化剂： （1）纳米磁性固体酸催化剂将是固体酸催化剂发展新趋势之一。如尼泊金丁酯合成（ZrO2/Fe3O4 ） （2）负载型杂多酸固体酸催化剂。 （3）交联型固体酸催化剂（硅锆交联蒙脱土） 精细化工 合成增塑剂 1、邻苯二甲酸二酯（DOP）（由苯酐和2-乙基己醇合成化剂为SO2-4/TiO2-Al2O3 酯化率可达99% 2、己二酸二辛酯（DOA）（PVC优良耐寒助剂（SO2-4/ZrO2-La2O3） 3、蔗糖八乙酯（SO2-4/TiO2） 合成香料 1、乙酸松油酯SO42-/TiO2（柠檬香味） 2、庚酸丁酯SO42-/TiO2-La3+（苹果香晶成分） 3、醋酸丁酯SO42-/ZrO2-TiO2-La3+（苹果香味） 合成表面活性剂 1、表面活性剂具有起泡、消泡、乳化、分散、增溶、洗涤、润湿等作用。 2、硬脂酸聚乙二醇400单酯（PEGMS） 3、非离子型表面活性剂（ SO42-/ZrO2） 4、烷基葡萄糖苷（APG）绿色非离子型表面活性剂广泛用于化妆品、洗涤剂医药领域（SO42- /Al2O3） 5、氨基酸表面活性剂（氨基酸月桂酯） （SnCl4/C） 在合成涂料中应用 1、乙二醇单乙醚乙酯作为皮革粘结剂油漆剥离剂（SO42-/TiO2） 2、丙烯酸丁酯用于表面涂料，粘合剂，密封剂，皮革处理剂（SO42-/TiO2） 3、甲基丙烯酸异丁酯是耐酸耐碱性涂料的基料SO42-/ZrO2-TiO2 L-H模型与E-R模型 L-H（Langmuir-Hinshelwood） S-S A+B+ S-S A B A-B S-S 产物+ S-S 反应是通过在表面上吸附态的两种组分A、B相互作用而进行 E-R（Eley-Rideal） A+B+ S B+ S A S A B S +产物 反应是通过吸附态的组分A和气相中的组分B相互作用而进行 表面动力学方程 前题 1、要有一个吸附机理模型 2、知道催化反应的机理 3、反应的控制步骤处理 4、反应速率拟稳态处理 推导步骤 1、质量作用定律 2、表面浓度、空位率θV ，覆盖率θ关系式 3、注意利用“平衡关系”和“控制步骤”“稳态”概念的含义 沸石与分子筛 沸石是指具有骨架型结构的硅酸盐中的硅（Si4+）被铝（Al3+）部分取代后形成的硅铝酸盐。 由于灼烧是晶体中的水被赶出，产生类似沸腾的现象，故称为沸石或泡沸石。这种硅酸盐晶体具有很在的空旷的硅氧骨架，在结构中具有许多均匀的孔道，对与之吸附作用分子起筛分作用故称之为分子筛。 沸石分子筛的组成 M2/nO. Al2O3. mSiO2. pH2O 分子筛的结构构型 分子筛的结构构型三种层次： （1）基本结构单元是硅氧四面体（SiO4）和铝氧四面体（AlO4） （2）硅氧四面体和铝氧四面体可通过氧原子（氧桥）联结起来形成环。由四个四面体形成一个环就叫四元氧环。以此类推有五元氧环、六元氧环，八元氧环，十元氧环和十二元氧环等。 窗口氧环的孔口对通过的分子起筛分作用。 （3）各种不同的环通过氧桥相互联接又可形成三维空间的多面体。各种各样的多面体构成中空的笼。笼进一步相互联接形成分子筛。 常见笼简介 α笼：A型分子筛骨架结构的主要孔穴。它是一个二十六面体，由十二个四元环，八个六元环以及六个八元环所组成，共有26个面，48个顶角，笼中平均有效直径为1.14nm有效体积为0.76nm3 外界分子通过八元环进入笼中。 Β笼： 它上一个十四面体，由六个四元环和八个六元环所组成，共有二十四个顶角。 β笼可以看作是由立方体和正八面体共同组成的，也称立方八面体。笼中平均有效直径为0.66nm,有效体积为0.16nm3。 八面沸石笼：它也是一个二十六面体，由十八个四元环，四个六元环和四十二个十二元环所组成。笼的平均有效直径为1.25