酸碱催化剂研究进展

能接受电子对者为酸 催化剂，能给予电 子对者为碱催化剂 （简称L-酸，L-碱）
路易斯酸碱
2014-7-10
按催化剂的相态分类
固相
液相
1.固体酸
（天然粘土矿物、金属氧化物及硫化物、 金属盐、氧化物混合物等）
1.液体酸
HCl水溶液及醋酸 H 3 P0 4 、 （H 2 SO4、 等）
2.固体碱
（碱金属及碱土金属、经特定改性过的沸 石分子筛、金属盐、金属氧化物等）
酸碱催化剂的 研究进展举例
酸碱催化剂的定义
• 指因物质的酸、碱性质而发生催化功能的催化剂，它们能 使反应物转变为离子型活化了的过渡状态，从而发生催化 作用。
2014-7-10
能放出质子者为酸 催化剂，接受质子 者为碱催化剂 （简称B-酸，B-碱）
布朗斯台德酸碱 (质子酸碱)
按 照 酸 碱 定 义 的 不 同 分 类
2014-7-10
碱 金 属 化 合 物 改 性 的
ZrO2
2014-7-10
Zr02兼具酸碱两性和还原性，是一种颇具特色 的催化剂或载体。有报道说经钾盐( KNO , K CO , KHCO ) 改性具有 H 26.5 的Zr02超强碱，在273 K下对顺-2-丁烯 异构化反应具有较高的催化活性；且负载型钾盐的 活化温度远低与相应钾盐分解温度。 表面钾离子浓度达到单层分散阈值(8 K+／nm2)时， K+／ZrO2系列样品催化活性达最高. 该阈值与Zr02表面的八面体空位缺陷数目相近 他们认为，Zr02本身八面体空位缺陷的结构 是产生超强碱性位的关键。八面体空位缺 陷的存在促使K+占据八配位的Zr4+的位置，导致钾 盐与Zr02之间的相互作用，提高r KN03的分散度， 同时降低了钾盐的分解温度，有利于它在焙烧过程 中形成超强碱性位。
2014-7-10
2014-7-10
据报道说了一种新型的CaO超强碱催 化剂，它在酯交换反应制备生物柴油中表 现出高活性和选择性研究表明，催化剂的性能与 其在高温下焙烧所产生的晶体结构的不完整性和晶 格缺陷有关。在1173 K下焙烧所得催化剂具有最 多的晶格缺陷和最适合的Ca2+和O2-的配位状态， 从而具有超强碱性和最多的超强碱性位，以及最高 的催化活性。随着焙烧温度的升高，晶体结构趋于 完善，晶格缺陷减少，引起Ca2+和O2-的配位状态以 及碱性位结构和数目发生变化．导致催化活性下降。 这进一步说明碱土金属氧化物超强碱活性与晶体结 构及晶格缺陷之间的关系。
Байду номын сангаас
2.液体碱
（NaOH 水溶液 、 KOH 水溶液等）
2014-7-10
固体超强碱催化剂
H） 固体超强碱是指碱强度（ 26.0的固体碱性物质。 与液体碱和固体酸催化剂相比，固体超强碱在对烯烃 异构化、酯交换、醇脱氢缩合等反应中均表现出较高的催 化活性．这种催化剂具有反应条件温和，高选择性，可避 免因结焦而失活的现象；反应后处理简单，催化剂与产物 容易分离，可回收重复利用。对设备腐蚀小，产生的废液 少等。因此具有很好的发展前景。 缺点是它易被H2O和CO2毒化，故要求较苛刻的制备和 预处理条件，从而限制了它的应用。
2014-7-10
谢谢观赏
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所制得的氮化物载体具有优异的化学及热稳定 性，可避免焙烧过程中比表面积大幅度下降， 在活化过程中，酰胺化物的形成促进了氮化钾的生成。 故酰胺化物的形成是获得超强碱性的必要步骤。
2014-7-10
锡酸盐
在N2保护下，与低温焙烧 Na2Sn03· 3H20制得新型的固体超强Na2SnO3； 哈密特指示剂法测定其碱强度为 26.5 H 33 由 样品的C02程序升温脱附谱可以看出，焙 烧前，锡酸钠样品仅在398 K左右有微弱的C02脱 附峰：而焙烧后的样品在973 K处出现一个明的 C02脱附峰，说明未经焙烧的锡酸钠不具有超碱 性，而焙烧后才产生超强碱性位。该超强碱的碱 性 位在焙烧过程中产生，催化活性得以保持。

2014-7-10
单组份金属氧化物
MgO，CaO及SrO等是最早开发的金属氧化物 超强碱。并得到了广泛的研究．此类超强碱一般通 过高温处理或抽真空焙烧相应的氧化物、氢氧化物 或碳酸盐而制得．所产生的超强碱性位与氧化物晶 格缺陷、品格角、边上或高米勒指数表面上低配位 数的离子对有关．这些离子对在高温下会发生重排 处于一定的配位状态而产生超强碱性位．然而，超 强碱性和催化活性位与离子对配位数之间的关系， 尚未得出定论。
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碱金属或碱土金属改性的微孔或介孔材料
将氧化物改性制备超强碱取得了一定进展。近年来，文献报道一 些基于 微孔或介孔材料的固体超强碱催化剂，通过负载碱金 属酰胺盐合成了介孔氮化硅超强碱材料 多孔氮化硅载体经以下路线合成：
SiCl4+6NH 3→[Si(NH)2↓+4NH4Cl↓] [Si(NH)2↓+4NH4CI↓]→Si(NH)2+4NH4CI↑ Si(NH)2→Si2N2(NH)→Si3N4