[石油化工中应用的催化材料.ppt

总体概括 （一）三类重大的催化材料 1、沸石分子筛 2、茂金属 3、生物催化剂 （二）新型催化材料 1、新型沸石分子筛材料 2、杂多酸 3、非晶态合金 4、水溶性过渡金属络合物 （一）三类重大的催化材料 1、沸石分子筛 沸石分子筛是石油化工和石油炼制领域中最重要的和最受重视的催化材料之一。 沸石分子筛新型材料的开发，主要立足于其结构和组成的改变，能通过原料的选择、配方变化、合成工艺条件调变以及多种改性措施，得到各具特性的固体酸材料和一些特殊的功能材料。 沸石分子筛 性能 (一)吸附性能 1、选择性吸附? (1)根据分子大小不同进行选择吸附 (2)按分子极性不同进行选择吸附 2、高效吸附(二)离子交换性能(三)催化性能 2、茂金属 20世纪80年代以来开始进行茂金属及聚合物的研究与开发，20世纪90年代得到了工业应用。 茂金属催化剂具有单活性中心，生成聚合物相对分子质量分布窄，能得到几乎是“分子纯”的聚合物。 这种催化剂生产成本高，而后过渡金属催化剂是近年来受欢迎的一种新型烯烃聚合催化剂。 后过渡金属催化剂 3、生物催化剂 生物技术的研究始于20世纪50~60年代，但直到20世纪90年代，基因重组工程和生物筛选技术的改进和新的稳定技术的开发成功，生物催化剂才开始应用于多种工业化生产过程。 生物催化 （二）新型催化材料 1、新型沸石分子筛材料 ①纳米ZSM—5沸石分子筛 ②β沸石 ③钛硅沸石分子筛 2、杂多酸 3、非晶态合金 4、水溶性过渡金属络合物 纳米ZSM-5沸石分子筛 它特别是应用于对位二烷基苯的合成，在保持高选择性的同时，还能有相当好的转化率和活性稳定性，被认为是新一代沸石分子筛催化剂将推动择形催化的工业应用。 ZSM-5 β沸石 β沸石是美国Mobil公司于1967年首次使用铝酸钠、硅胶、四乙基氢氧化铵（TEAOH)和水混合晶化而成的硅铝化合物。β沸石是迄今为止唯一具有三维交叉孔道、十二元环且硅铝比在较大范围内可调的大孔沸石。 β-沸石 钛硅沸石分子筛 钛硅分子筛，其特征在于该分子筛具有由两套十元环孔道和一套九元环孔道交错组成的三维孔道结构，它的第一套大体平行的孔道由四配位原子组成的十元环构成；第二套孔道也是由四配位原子组成的十元环构成，并与第一套孔道相互垂直交错；第三套孔道与第一、第二套孔道交错，并由四配位原子组成的九员环构成，具有的无水氧化物的摩尔组成为(0.001～0.2)TiO2∶SiO2。该分子筛可以作为催化氧化催化剂。 简介 20世纪80年代出现钛硅分子筛(TS-1)与双氧水组成的温和催化氧化体系，引起了国内外研究者的广泛关注，因为其与传统氧化工艺相比，具有对环境友好、操作安全（钛硅沸石分子筛在以双氧水为氧化剂的低温氧化反应中具有特殊的催化性能,其反应条件温和,选择性高,副产品为水,对环境污染 小）的优点。但传统“经典法”合成TS-1成本较高，限制其工业上广泛应用。为此二十年来，国内外研究者在降低其合成成本方面进行了大量的研究。 2、杂多酸 杂多酸是由两种以上不同无机含氧酸缩合而成的多元酸的总称。 主要是1:12系列的Keggin型结构如H3[PMO12O14]·xH2O等，它具有强酸性和氧化性。其酸性一般比组成杂多酸各组分的含氧酸的酸性强，作为氧化剂时极易氧化其他物质，使自身呈还原状态而又极易再生。体相内的杂多离子之间有一定空隙，有些极性分子可进出，使固体杂多酸如同以浓溶液作催化剂一样，有均相催化反应的特点，称此为“假液相”。 杂多酸 3、非晶态合金 非晶态合金， 自然界的各种物质的微观结构可以按其组成原子的排列状态分为两大类：有序结构和无序结构。晶体是典型的有序结构，而气体、液体和非晶态固体属于无序结构。非晶态固体材料又包括非晶态无机材料(如玻璃)、非晶态聚合物和非晶态合金(又称金属玻璃)等类型。 非晶态合金优点 4、水溶性过渡金属络合物 以水溶性过渡络合物为催化剂的两项（有机相-水相）催化体系的研究，从20世纪70年代中期到现代的20多年中，取得了令人瞩目的进展。 水溶性过渡金属络合催