各类催化剂及其催化作用(二)分子筛催化剂及其催化作用课件.pptVIP

第三章各类催化剂及其催化作用第一讲酸碱催化剂及其催化作用第二讲分子筛催化剂及其催化作用第三讲金属催化剂及其催化作用第四讲金属氧化物催化剂和硫化物催化剂及其催化作用第五讲络合催化剂及其催化作用化学与化工学院

第三章各类催化剂及其催化作用第二讲分子筛催化剂及其催化作用一、分子筛的结构模型二、分子筛催化剂的催化性能与调变化学与化工学院

第二讲分子筛催化剂及其催化作用引言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。oo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。化学与化工学院

第二讲分子筛催化剂及其催化作用引言分子筛是结晶型的硅铝酸盐，具有均匀的孔隙结构。分子筛结构中含有大量结晶水，加热时可汽化除去，故分子筛又称为沸石。自然界存在的常称沸石，人工合成的称为分子筛。化学组成可表示为：M[（AlO）x·（SiO）y]·ZHOx/n222式中M是金属阳离子，n是它的价数，x是AlO2分子数，y是SiO分子数，Z是水分子数。2因为AlO带负电荷，金属阳离子的存在可使分子筛保持电中2性。当金属离子的化合价n=1时，M的原子数等子A1原子数；若n=2,M原子数为Al原子数的一半。化学与化工学院

第二讲分子筛催化剂及其催化作用引言天然的沸石已发现的约有四十多种，人工合成的多达一、二百种。常用的主要有：方钠型沸石，如A型分子筛，八面型沸石，如X-型、y-型分子筛，丝光型沸石(M-型)，高硅型沸石，如ZSM-5等。分子筛在各种不同的酸性催化反应中，能够提供很高的活性和不寻常的选择性，且绝大多数反应是由分子筛的酸性引起的，也属于固体酸类。由于它近二十年来在工业上得到了广泛的应用，尤其是在炼油工业和石油化工中作为工业催化剂占有重要的地位，也由于其催化性能有独特的一面，故单独作为一节讨论.化学与化工学院

第二讲分子筛催化剂及其催化作用一、分子筛的结构构型分子筛的结构构型:四个方面、三种不同的结构层次第一个结构层次:是最基本的结构单元是硅氧四面体(SiO)和铝氧四面休（AlO），它们构成分子筛的骨架。22化学与化工学院

第二讲分子筛催化剂及其催化作用一、分子筛的结构构型图4-16(a)是硅(铝)氧四面体的示意图，黑点代表硅(铝)原子，白圈代表氧原子。在分子筛结构中，相邻的四面体由氧桥连结成环。化学与化工学院

第二讲分子筛催化剂及其催化作用一、分子筛的结构构型分子筛的结构构型:四个方面、三种不同的结构层次第二个结构层次:环是分子筛结构的第二个结构层次。环有大有小，按成环的氧原子数划分，有四元氧环，五元氧环，六元氧环，八元氧环，十元氧环和一二元氧环等，示于图4-16(b).化学与化工学院

第二讲分子筛催化剂及其催化作用一、分子筛的结构构型分子筛的结构构型:四个方面、三种不同的结构层次图4-16（b）图中还绘出了孔窗氧环与分子筛结构的对应关系。环是分子筛的通道孔口，对通过的分子起筛分作用。由子多元环上的原子并不都是位于同一平面上，有扭曲和褶皱，同种氧环的孔口，其大小在动态与静态时也不相同化学与化工学院

第二讲分子筛催化剂及其催化作用一、分子筛的结构构型分子筛的结构构型:四个方面、三种不同的结构层次第三个结构层次:氧环通过氧桥相互联结，形成具有三维空间的多面体，各种各样的多面体，是分子筛结构的第三个结构层次，如图4-17所示。化学与化工学院

第二讲分子筛催化剂及其催化作用一、分子筛的结构构型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。多面体有中空的笼，是分子筛结构的重要特征,笼有多种多样a笼:它是A型分子筛骨架结构的主要孔穴，由12个四元环，8个六元环以及6个八元环组元的二十六面体，笼的平均孔径为1.14nm，空腔体积为760A。α笼的最大窗孔为八元环，3孔径为0.41nm。八面沸石笼是构成X-型和Y一型分子筛骨架结构的主要孔穴，由18个四元环、4个六元环和4个十二元环组成的二十六面体，笼的平均孔径为1.25nm，空腔体积约为850A3。最大窗孔为十二元环孔径为0.74nm。八面沸石笼文献上也称超笼。化学与化工学院

第二讲分子筛催化剂及其催化作用一、分子筛的结构构型β笼:主要用于构成A型、X-型和y一型分子筛的骨架结构，是最重要的一种孔穴。它的形状宛如削顶的正八面体，空腔体积为160A，窗3口孔径约0.66nm，只允许NH3,H2O等尺寸较小的分子进入。此外还有六方柱笼和Y笼这两种笼的体积都较小，一般分子进不到笼里去.化学与化工学院

第二讲分子筛催化剂及其催化作用一、分子筛的结构构型不同结构的笼