固体碱
固体酸碱的定义及分类
固体酸碱的定义及分类固体酸碱是指在室温下呈固态的酸和碱。
它们与液态和气态的酸碱相比，具有更高的稳定性和储存性能，因此在许多领域中得到了广泛应用。
下面将对固体酸碱的定义及分类进行详细介绍。
一、固体酸的定义及分类固体酸是指在室温下呈固态的具有酸性的物质。
它们能够释放出H+离子，使溶液产生酸性反应。
固体酸的分类有很多种方法，下面介绍一些常见的分类方法。
1.按成分分类固体酸按成分可分为无机酸和有机酸两类。
无机酸包括硫酸、盐酸、硝酸等，有机酸包括乙酸、柠檬酸、苹果酸等。
2.按结构分类根据固体酸分子的结构特点，可以将其分为单质酸和化合物酸两类。
单质酸是由元素组成的酸，如氢氟酸、氢氯酸等；化合物酸是由两种或两种以上元素组成的酸，如硫酸、盐酸等。
3.按强度分类根据固体酸的强弱，可以将其分为强酸和弱酸两类。
强酸的离子化程度高，能够快速释放出H+离子，如硫酸、盐酸等；弱酸的离子化程度低，难以释放出H+离子，如乙酸、柠檬酸等。
二、固体碱的定义及分类固体碱是指在室温下呈固态的具有碱性的物质。
它们能够接受H+离子，使溶液产生碱性反应。
固体碱的分类也有很多种方法，下面介绍一些常见的分类方法。
1.按成分分类固体碱按成分可分为无机碱和有机碱两类。
无机碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等，有机碱包括胺类和生物碱类等。
2.按结构分类根据固体碱分子的结构特点，可以将其分为单质碱和化合物碱两类。
单质碱是由元素组成的碱，如氢氧化钠、氢氧化钾等；化合物碱是由两种或两种以上元素组成的碱，如氢氧化钙、碳酸钠等。
3.按强度分类根据固体碱的强弱，可以将其分为强碱和弱碱两类。
强碱的离子化程度高，能够快速接受H+离子，如氢氧化钠、氢氧化钾等；弱碱的离子化程度低，难以接受H+离子，如氨水等。
固体酸碱在生产、科研等领域中具有广泛的应用价值。
通过对固体酸碱的分类及其特点的了解，可以更好地认识和利用它们。
钠
钠钠（sodium），一种金属元素，质地软，能使水分解释放出氢。
在地壳中钠1的含量为2. 83%，居第六位，主要以钠盐的形式存在，如食盐（氯化钠）、智利硝石（硝酸钠）、纯碱（碳酸钠）等。
钠也是人体肌肉和神经组织中的主要成分之一。
周期表第三周期中２Ａ族有银白色金属光泽的固体碱金属。
原子序数：11原子量：2989768相对原子质量：22.99自然界的元素有两种存在形式：一种是以单质的形态存在，叫做元素的游离态;一种是以化合物的形态存在，叫做元素的化合态。
钠的化学性质很活泼，所以它在自然界里不能以游离态存在，只能以化合态存在。
物理性质钠单质很软，可以用小刀切割。
切开外皮后，可以看到钠具有银白色的金属光泽。
钠是热和电的良导体。
钠的密度是0.97g/cm3，比水的密度小，钠的熔点是97.81℃，沸点是882.9℃。
钠单质还具有良好的延展性。
化学性质钠原子的最外层只有1个电子，很容易失去。
因此，钠的化学性质非常活泼，在与其他物质发生氧化还原反应时，都是由0价升为+1价。
金属性强。
1.钠跟氧气的反应在常温时4Na＋O2＝2Na2O （白色固体）在点燃时2Na＋O2=Na2O2 (淡黄色粉末)★钠在空气中点燃时，迅速熔化为一个闪亮的小球，发出黄色火焰，生成过氧化钠。
过氧化钠比氧化钠稳定，氧化钠可以和氧气化合成为过氧化钠，化学方程式为：2Na2O+O2=2Na2O22.钠能跟卤素、硫、磷、氢等非金属直接发生反应，生成相应的化合物，如2Na+Cl2＝2NaCl2Na＋S＝Na2S(硫化钠)（钠与硫化合时研磨会发生爆炸）3.钠跟水的反应在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠放入水中。
观察到的现象及由现象得出的结论有：1、钠浮在水面上（钠的密度比水小）2、钠熔成一个闪亮的小球（钠与水反应放出热量，钠的熔点低）3、钠在水面上四处游动（有气体生成）4、发出嘶嘶的响声（生成了气体，反映剧烈）5、事先滴有酚酞试液的水变红（有碱生成）反应方程式2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑★钠由于此反应剧烈，能引起氢气燃烧，所以钠失火不能用水扑救，必须用干燥沙土来灭火。
超强碱
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3
分类 （1）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，
（2）碱金属或碱土金属化合物改性的金属 氧化物;
Sun 等以纳米晶 MgO 为载体, 以金属 K 改性获得了超强碱 K/MgO，碱强度（H-）>35。
（3）碱金属或碱土金属化合物改性的微孔 或介孔材料;
3.固体碱催化剂在多相碱催化反应中关于碱性中心的强 度和数量还有许多不明之处 ，以及碱活性位的产生 及催化机理也有待继续深入研究。
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前景展望
1.再生问题的解决 ，研制高性能、不易污染、寿命 长的固体碱催化剂是今后的开发方向 。 2.碱性中心性质的研究，有很多反应可由固体碱高效 催化, 但是超强碱尚未得到应用开发固体碱催化剂 在新反应中的应用 。 3.从修饰组分上来看, 常用的修饰组分为碱金属及其 化合物或碱土金属化合物, 可供选择的修饰组分 种类少. 所以, 开发新的修饰组分以制备超强碱也 是该领域的发展趋势之一.
2AlOOH →Al2O3+ H2O (423~773 K)
2KNO3 →K2O + 2NO + 1.5O2(773~913 K)
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后合成法（浸渍法/湿浸渍法）
1.载体的制备
制备方法
溶胶-凝胶 法
水热合成 法
模板法
联用法
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模板法
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2.碱性前躯体的负载
实验步骤：
1.将重量比为26%的KNO3与74%γ-Al2O3混合并 研磨，再加入适量蒸馏水，研磨为糊状，110℃ 烘干；
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课题组及个人的研究工作概况
固体碱
A
9
3
催化作用机理
失活与再生
工业生产所使用的催化剂要求有较高的使用寿命，固体碱催化剂同其他固体催化剂一样在反应过程中有失 活现象。引起失活的主要原因有以下几种:毒物的吸附:主要是在碱性中心吸附酸性分子如CO2、水等，这些 酸性分子可能是原料中的杂质，也可能是在反应过程中的副产物。 催化剂本身发生化学变化:如催化剂的融结、催化剂组分的相转化、活性中心上有机物的沉积(在反应过程中 生成的焦炭及其前驱体能在碱中心上发生不可逆吸附，使催化剂孔道变窄甚至堵塞或掩盖活性中心，从而 使催化剂活性降低)等。 此外，升华、熔化或催化剂各组分间及与反应物间所发生的不可逆的化学反应都极大的影响着催化剂的使 用寿命。 固体超强碱催化剂由于其制备复杂、成本高、强度差、易中毒等问题影响了其在工业生产中的应用。特别 是失活催化剂再生问题尚未圆满解决，使其不能实现循环利用，极大地阻碍了其工业化进程。 Gorzawski H等对超强碱催化剂CsxO/Y-Al2O3和Na/NaOH/Y-Al2O3的失活作了深人研究，结果发现有机沉 积物为类似蜡的化合物，可以断定在超强碱催化剂上无芳烃沉积物。从产物中分离出的催化剂置于石英管 中500℃纯氧加热3h使有机沉积物氧化除去，然后真空550~600℃煅烧5h使其再生。再生的催化剂无论是 比表面积还是碱强度都有明显的降低，催化活性及选择性的降低尤为突出。滤去试验表明再生催化剂中无 活性物质。因此断定使超强碱催化剂活性下降的原因是有机物在活性位上的沉积及活性物质间的相互作用 及转化。
固体酸碱的定义
超强酸和超强碱
超强酸
固体表面酸强度大于100%硫酸 Ho < －11.9
超强碱
固体的碱强度函数大于＋26 H－ > 26
一些固体酸的强度顺序
被吸附C5H5N的不同吸收带的归属
相互作用类型
mode10b
mode10a
mode8a
mode8b
PyP (室温可抽除) H-键 PyH (150℃可抽除) PyL 1 PyL 2
0h
Gel
1225
1090
785
730
-
618 570 618 570 570 570
520
470
365
-
0.5h
Gel
-
1070
-
730
-
-
475
365
-
1h 1.5h
Crystal Crystal
1215 1215
1100 1100
-
730 730
635 635
530 530
480 480
-
380 380
Recent Studies on Transition Metal Nitride and Carbide Catalysts
Table 1. 二元氮化物在周期表中的分类 ⅠA
H3 N
ⅡA
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Ⅷ
ⅠB
ⅡB
ⅢA
C BN
ⅣA
ⅤA
D
ⅥA
ⅦA
ⅧA
He
A 类盐氮化物 Aa 类盐到金属氮化物
Basila Cant Fripiat
归属
3341 3335
耐水性固体酸﹑碱催化剂的应用
• 环氧丙烷与脂肪醇加成反应的催化剂有酸、 碱、某些盐类和氧化物，其中主要是酸、 碱催化剂。碱性催化剂的特点是反应较平 稳，副产物少，产物主要是伯醚；而酸性 催化剂活性较高，但易生成副产物，产物 中仲醚含量甚高，因此选择合适的催化剂 非常关键。
固体酸催化剂
• 由于液体酸催化剂存在一定的腐蚀性，且产品的 后处理较为麻烦,人们又开发了合成丙二醇醚的固 体酸催化剂。用固体酸催化剂催化合成丙二醇醚 反应具有活性高、产物分子量分布窄、流程简单、 催化剂与产物易于分离等优点，因此受到世界各 国研究者的青睐。从已发表的文献和专利来看， 用于催化合成丙二醇醚的固体酸催化剂主要有离 子交换粘土、阳离子交换树脂、改性氧化铝和沸 石分子筛等。
• 按催化剂作用机理分类 1.酸-碱型催化剂 2.氧化-还原型催化剂 3.配合型催化剂 其他分类方法：催化剂的元素及化合态、 催化剂来源、催化单元反应、工业类型等 等。
固体酸碱定义
• • • • • • Brönsted酸碱质子理论定义 固体酸是指一类能够给出质子的固体。 固体碱是指一类能够接受质子的固体。 Lewis酸碱电子理论定义 固体酸是指一类能够接受电子对的固体。 固体碱是指一类能够给出电子对的固体。
生物柴油生产原料路线大概分为四类
生物柴油生产原料 应用国家或地区
菜籽油 欧盟国家
大豆油
废弃油脂 含油作物的种子
美国
中国 东南亚地区
根据欧盟委员会资料统计，2006年底全球生物柴油生产 能力已达到1000万吨，生物柴油产量超过600万吨。 2006年底我国有25家生物柴油生产企业，生产能力达到 120万吨，生产原料多以废餐饮油和食品加工企业回收的 废油为主。
固体酸的分类
序 号
名 称
举 例
写出溶解度较小的碱金属盐类的化学式
一、介绍碱金属盐是指具有碱性的金属盐，主要包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等。
由于碱金属盐的溶解度较小，因此在化学实验和工业生产中具有一定的特殊性。
二、溶解度较小的碱金属盐类化学式1. 氢氧化钠化学式：NaOH氢氧化钠是一种固体碱性化合物，在水中溶解度相对较小。
其溶解度为39.2g/100mL（20℃），在常温下呈固体状态。
氢氧化钠是一种强碱，在水中呈现碱性反应，常用于工业生产中的碱法制备工艺中。
2. 氢氧化钾化学式：KOH氢氧化钾是另一种常见的碱性化合物，其溶解度相对较小。
在20℃下，氢氧化钾的溶解度约为112g/100mL。
氢氧化钾具有强碱性，在工业上常用于肥皂制备、碱液制备等过程中。
3. 氢氧化钙化学式：Ca(OH)2氢氧化钙是一种固体碱性化合物，其在水中的溶解度较小。
在20℃下，氢氧化钙的溶解度约为1.7g/100mL。
氢氧化钙具有较强的碱性，在工业生产和农业生产中有着广泛的应用。
三、影响溶解度的因素1. 温度温度对碱金属盐的溶解度有一定影响。
一般来说，随着温度的升高，碱金属盐的溶解度会增加。
但是对于某些特定的碱金属盐，却可能存在溶解度随温度而减小的情况。
2. 其他物质的影响有些碱金属盐的溶解度还会受到其他物质（如盐酸、硫酸等）的影响。
这些物质会通过与碱金属盐发生化学反应或者物理作用，从而影响碱金属盐的溶解度。
四、应用由于溶解度较小的碱金属盐具有一定的特殊性，因此在实验室和工业生产中有着特定的应用：在化学合成实验中，可以利用碱金属盐的溶解度较小特点，进行相应的实验设计和操作。
在工业生产中，需要根据碱金属盐的溶解度特点，制定相应的工艺控制和生产流程。
五、结论就溶解度较小的碱金属盐而言，其化学式包括氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、氢氧化钙(Ca(OH)2)等。
在实验室和工业生产中，需要充分了解并合理应用碱金属盐的溶解度特点，从而实现更精确的实验结果和更高效的生产过程。
希望本文对您有所帮助。
固体酸、碱催化作用
形成机理：
O O O M S O O O O
+H2O -H2O
H H O O O O M S O O O O
固体超强酸的失活： 表面 表面
SO4 SO4
2 2
的流失： 酯化、脱水、醚化等反应，水。 的还原： 酸度下降
固体超强酸的改性： •添加一般金属，配位改性
O O O S O M O S O O O
•在较高的温度和压力下，能溶于醇，浸渍到多孔物质上 成为负载型催化剂
离子交换树脂催化应用实例 •醇与烯烃的醚化反应：Amberlyst 15、Dower-M32等大孔 磺酸树脂已用于大规模生产MTBE（甲基叔丁基醚） •酯化反应：顺酐制乙酯，Rohm&Hass公司和BASF公司工业化 •烷基化反应：Amberlyst 15、Nafion和Nafion/SiO2都可以 催化苯与C9~C13长链烯烃的烷基化反应
酸中心与催化活性、选择性的关系 类型：有些酸催化反应，要求特种类型的酸中心(Lewis酸或 质子酸)。例如乙醇脱水制乙烯，用g-Al2O3为催化剂，其中 Lewis酸中心起主要作用
强度：每一类型反应，对酸中心强度的要求可能不一样。
二元氧化物的最大酸强度、酸类型和催化反应示例
二元氧化物 SiO2-Al2O3 SiO2-TiO2 SiO2-MoO3(10%) 最大酸强度 酸类型 H0≤-8.2 H0≤-8.2 H0≤-8.2 H0≤-3.0 B L B B 催化反应示例
Peri g-Al2O3的模型： C O2- + + O2- + O2D + O2- + + OH- + O2O2- OH- + O2- + O2- + + O2- + OH- O2- + O2-
固体NaOH
第 55 卷第 2 期2024 年 2 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.55 No.2Feb. 2024固体NaOH/Na 2SiO 3激发矿粉/粉煤灰−炉渣基注浆材料性能研究徐先杰，朱志敬，王孟，白继文，陈孟军，刘人太(山东大学 岩土与结构工程研究中心，山东 济南，250061)摘要：以矿粉和粉煤灰−炉渣作为前驱体，其中粉煤灰、炉渣以质量比4꞉1共同粉磨制备前驱体之一，以NaOH 和Na 2SiO 3配制模数为1.2的固体激发剂，制备碱激发注浆材料。
研究粉煤灰−炉渣的掺量、激发剂的掺量(以Na 2O 计)对注浆材料工作性能和力学性能的影响，并通过扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)对水化产物进行物理化学表征，使用核磁共振分析注浆材料孔结构特征。
研究结果表明：粉煤灰−炉渣掺量为50%的注浆材料的28 d 最大抗压强度达31.25 MPa 。
水化产物主要为C-A-S-H 凝胶，浆液结石体内部孔隙主要为胶凝孔(孔径<10 nm)和过渡孔(孔径为[10~100) nm)，占比超过90%。
关键词：炉渣；粉煤灰；固体激发剂；碱激发注浆材料；力学性能；微观结构中图分类号：TQ172 文献标志码：A 文章编号：1672-7207（2024）02-0628-10Study on properties of solid NaOH/Na 2SiO 3 activated slag/fly ash −bottom ash based grouting materialXU Xianjie, ZHU Zhijing, WANG Meng, BAI Jiwen, CHEN Mengjun, LIU Rentai(Geotechnical & Structural Engineering Research Center, Shandong University, Jinan 250061, China)Abstract: The slag and fly ash −bottom ash were used as precursors. The fly ash and bottom ash were co-ground to prepare one of the precursors. The solid activator with a modulus of 1.2 was prepared by NaOH and Na 2SiO 3, and the alkali-activated grouting material was prepared. The effects of fly ash −bottom ash content and activator content (Na 2O) on the working performance and mechanical properties of grouting materials were studied. The hydration收稿日期： 2023 −04 −06； 修回日期： 2023 −06 −25基金项目(Foundation item)：云南省重大科技创新工程项目(202103AA080016)；国家自然科学基金创新研究群体项目(52021005)；国家自然科学基金联合基金资助项目(U1906229)；国家重点研发计划项目(2021YFB2600800)；山东省重大科技创新工程项目(2020CXGC011403) (Project(202103AA080016) supported by the Major Scientific and Technological Innovation Program of Yunnan Province; Project(52021005) supported by the Science Fund for Creative Research Groups of the National Natural Science Foundation of China; Project(U1906229) supported by the Joint Funds of the National Natural Science Foundation of China; Project(2021YFB2600800) supported by the National Key R&D Program of China; Project (2020CXGC011403) supported by the Major Scientific and Technological Innovation Program of Shandong Province)通信作者：刘人太，博士，教授，从事地下工程灾害防控研究；E-mail ：*****************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2024.02.016引用格式： 徐先杰, 朱志敬, 王孟, 等. 固体NaOH/Na 2SiO 3激发矿粉/粉煤灰−炉渣基注浆材料性能研究[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2024, 55(2): 628−637.Citation: XU Xianjie, ZHU Zhijing, WANG Meng, et al. Study on properties of solid NaOH/Na 2SiO 3 activated slag/fly ash −bottom ash based grouting material[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2024, 55(2): 628−637.第 2 期徐先杰，等：固体NaOH/Na2SiO3激发矿粉/粉煤灰−炉渣基注浆材料性能研究products were characterized by scanning electron microscopy(SEM) and energy dispersive spectroscopy(EDS).The pore structure characteristics of grouting materials were analyzed by nuclear magnetic resonance(NMR). The results show that the 28 d maximum compressive strength of grouting material with 50% fly ash-bottom ash content is 31.25 MPa. The hydration products are mainly C-A-S-H gel. The internal pores of the slurry stone body are mainly gel pores (<10 nm) and transition pores([10−100) nm), accounting for more than 90%.Key words: bottom ash; fly ash; solid activator; alkali-activated grouting material; mechanical properties;microstructure注浆是地下工程灾害治理的主要手段。
制造烧碱的原材料
制造烧碱的原材料烧碱，也称为氢氧化钠（NaOH），是一种重要的化学品和工业原料。
制造烧碱的原材料包括盐类矿石、石灰石和电力等，下面将详细介绍这些原材料及其相关参考内容。
1. 盐类矿石：烧碱的主要原料是氯化钠（NaCl）。
氯化钠是盐湖或海水中的主要成分之一。
其制备方法可以通过海盐的提取、盐湖的开采或通过盐井开采等方式获取。
参考内容：《氯化钠》氯化钠 - 维基百科2. 石灰石：在烧碱的生产过程中，石灰石（CaCO3）用于制备石灰（CaO）。
石灰是烧碱制备过程中的重要中间产物，用于中和氯化钠溶液中的碱性氢氧化钠。
参考内容：《石灰》石灰石 - 维基百科3. 电力：制造烧碱还需要大量的电能。
电力是在电解烧碱过程中提供所需的电能，通过电解盐溶液中的氯化钠制备碱性氢氧化钠。
参考内容：《电力》电力 - 维基百科制造烧碱的过程包括固体碱法和液态电解法两种主要方法，具体如下：1. 固体碱法：该方法主要用于小规模生产或实验室研究中。
步骤如下：- 石灰石的煅烧：将石灰石加热至高温，使其脱去二氧化碳，生成氧化钙。
- 中和反应：将石灰灰中和与之等量的氯化钠，产生氢氧化钠和氯化钙。
- 氢氧化钠的析出：将中和反应产生的氢氧化钠溶液过滤，从中移除杂质，然后加热蒸发得到纯度较高的固体氢氧化钠。
2. 液态电解法：该方法用于大规模工业生产中。
步骤如下：- 盐水浸出：将盐类矿石（如氯化钠矿石）通过水浸出，使其中的氯化钠溶解在水中形成盐水。
- 盐水净化：将盐水经过过滤、沉淀和蒸发等步骤，除去杂质，得到纯度较高的氯化钠溶液。
- 电解过程：将氯化钠溶液经过电解池，采用电流将其电解为氢气和氯气，并在阳极处生成碱性氢氧化钠。
参考内容：《烧碱制备方法》烧碱 - 百度百科总结起来，制造烧碱的原材料包括盐类矿石，如氯化钠矿石；石灰石用于制备石灰；电力用于给予制备过程中所需的电能。
制备烧碱的方法主要有固体碱法和液态电解法。
烧碱是一种重要的化学品和工业原料，在制药、纺织、造纸等行业中有广泛应用。
固体酸碱的定义及分类
固体酸碱的定义及分类
固体酸碱是指在常温常压下呈固态的酸和碱。
它们与液态酸碱相比，具有更高的稳定性和更广泛的应用领域。
根据它们的化学性质和结构特点，固体酸碱可以分为多种类型。
一、固体酸的定义及分类
固体酸是指在常温常压下呈固态的具有酸性的物质。
它们可以通过释放质子（H+）来与碱反应，产生盐和水。
常见的固体酸包括硫酸、硝酸、磷酸、氯化氢等。
根据它们的化学性质和结构特点，固体酸可以分为以下几类：
1. 氧化酸：由氧元素和非金属元素组成的酸，如硫酸、硝酸等。
2. 非氧化酸：由非金属元素组成的酸，如氯化氢、氢氟酸等。
3. 多元酸：由多个酸基团组成的酸，如磷酸、硼酸等。
4. 质子酸：可以释放质子的化合物，如氨基酸、有机酸等。
二、固体碱的定义及分类
固体碱是指在常温常压下呈固态的具有碱性的物质。
它们可以通过接受质子（H+）来与酸反应，产生盐和水。
常见的固体碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铝等。
根据它们的化学性质和结构特点，固体碱可以分为以下几类：
1. 金属氢氧化物：由金属离子和氢氧根离子组成的碱，如氢氧化钠、氢氧化钾等。
2. 金属氧化物：由金属离子和氧元素组成的碱，如氧化钠、氧化钾等。
3. 氨基碱：由氨基团和金属离子组成的碱，如氨水、乙醇胺等。
4. 氢氧化铝：由铝离子和氢氧根离子组成的碱，如氢氧化铝等。
固体酸碱是化学中重要的概念，它们的定义和分类对于理解化学反应和应用化学知识都具有重要的意义。
在实际应用中，固体酸碱广泛应用于化学工业、医药、环保等领域，对于人类社会的发展和进步起到了重要的作用。
工业催化3.1 3.2 固体酸(碱)及分子筛催化剂及其催化作用
7.2 杂多酸催化剂的催化性能
（1）酸性
杂多酸阴离子的体积大，对称性好，电荷密度低，因而 表现出比传统无机含氧酸（H2SO4、H3PO4等）更强的B酸 性。传统杂多酸的酸性顺序为：
7.4杂多酸的一些催化应用示例
1、采用杂多酸H6P2W18O62将甲醇或乙醇和异丁烯醚化，制 得配方汽油中需添加的含氧组分甲基叔丁基醚 （MTBE）和乙基叔丁基醚（ETBE）。
2、采用杂多酸浓溶液作为催化剂使丙烯、丁烯、异丁烯 水合制取异丙醇、丁醇和叔丁醇的过程均已工业化。 取代了常用的负载磷酸工业催化剂。
包括粒子大小、 孔结构等。
而配位阳离子的电荷、半径、电负性的不同对杂多化合物的酸性和氧化还原性 都有影响，因此可以据此来调节杂多化合物的催化活性和选择性。
无论是在水溶液还是固态物，其均具有确 定的分子结构，它们是由中心配位杂原子形成 的四面体和多酸配位基团所形成的八面体通过 氧桥连接成的笼状大分子，具有类似沸石的笼 状结构。
3、杂多酸催化剂成功工业化的还有甲基丙烯醛氧化为甲 基丙烯酸反应。
（红外光谱介绍参看教材12.4.1内容）
例：吡啶吸附于吸附剂上的红外光谱分析
1450cm-1; 1490cm-1; 1610cm-1 (吡啶配位键合于L 酸位上)
1540cm-1 （吡啶正离子的特 征峰）
2. 固体酸强度和酸量
2.1 固体酸强度 是指给出质子（B酸）和接受电子对（L酸）的能
力。酸强度用 Hammett 函数H0 表示。 H0 越小，酸强度越强； H0 越大，酸强度越弱。
重质轻质区别
一、片碱与固碱和粒碱的区别的详细描述：相同点：一是生产所用原材料相同，都是由液碱加工生产的；二是分子式相同，都是NaOH,是同一种物质；熔点（318.4度）沸点（1390度）相同。
三是都具有强烈的腐蚀性，能迅速灼伤皮肤，遇水溶解。
不同点：1、生产过程中所用的设备不同，片碱是由片碱机刮片后，经过冷却装入袋中，固碱是直接利用输送管道输送到固碱桶中，而粒碱是由喷浆造粒设备生产。
2、产品外部形态不同，片碱是片状固体，固碱是整体一块，粒碱是珠状圆形固体。
3、包装不同，片碱多是由25公斤袋装包装，也经常用吨包包装，固碱是由铁桶包装，粒碱是由袋装。
4、用途不同，片碱多用于化工、印染、污水处理、消毒、农药、电镀等，固碱多用于医药化工，粒碱主要用于医药、化妆品、等化工行业，实验室中用粒碱要比片碱方便的多二、粒碱粒碱即粒状烧碱，也称珠碱，固体烧碱（氢氧化钠）产品的一种，化学式：NaOH粒碱按粒径大小可分为粗粒碱、微粒碱，其中微粒碱粒径约0.7mm，形状上很像洗衣粉。
在固体碱中，片碱和粒碱是最为常见和使用的一种固体碱，而粒碱比片碱更为好用一些，但是相对地粒碱比片碱地制作工艺难度更高，更复杂，因此，粒碱价格也自然高于片碱。
粒碱主要作为一种化学原料，是重要的化工基础原料，用途极广。
化学工业用于制造甲酸、草酸、硼砂、苯酚、氰化钠及肥皂、合成脂肪酸、合成洗涤剂等。
纺织印染工业用作棉布退浆剂、煮练剂、丝光剂和还原染料、海昌蓝染料的溶剂。
冶炼工业用制造氢氧化铝、氧化铝及金属表面处理剂。
仪器工业用作酸中和剂、脱色剂、脱臭剂。
胶粘剂工业用作淀粉糊化剂、中和剂。
另外，在搪瓷、医药、化妆品、制革、涂料、农药、玻璃等工业都有广泛应用。
在大多数工业方面，粒碱优于片碱等其它固碱，因此广受工业制造业欢迎，但同时粒碱的制作工艺也难于片碱等其他固碱的制造。
三、片碱片碱性状是白色半透明片状固体，片碱是基本化工原料，广泛用于造纸、合成洗涤及肥皂、粘胶纤维、人造丝及绵织品等轻纺工业方面，农药、染料、橡胶和化学工业方面、石油钻探，精炼石油油脂和提炼焦油的石油工业，以及国防工业、机械工业、木材加工、冶金工业，医药工业及城市建设等方面。
固体氢氧化钠的作用和用途
固体氢氧化钠的作用和用途
1、定义：氢氧化钠是无机化合物，化学类型NaOH，也叫苛性钠、苛性钠、固体碱、苛性钠、苛性钠。
2、氢氧化钠的性质
（1）氢氧化钠是一种白色半透明晶体固体，其水溶液具有涩味和油腻感。
（2）吸水率（潮解）：氢氧化钠在空气中易潮解，因此，固体氢氧化钠常用作干燥剂。
但液态氢氧化钠不吸水。
（3）溶解度：极易溶于水，溶解过程中释放出大量的热量。
溶于乙醇、甘油。
3、固体氢氧化钠的用途
氢氧化钠主要用于造纸、纤维素纸浆和肥皂的生产、合成洗涤剂、合成脂肪酸的生产及动植物油的精制。
纺织印染工业用棉布退浆剂、精练剂、丝光剂。
当氢氧化钠被用作碱性试剂时，可用作中和剂、匹配掩蔽剂、沉淀剂、沉淀掩蔽剂、少量二氧化碳和吸水剂，薄层色谱法测定酮甾醇的含量。
固体酸碱的定义及分类
固体酸碱的定义及分类一、固体酸碱的定义固体酸碱指的是在固态条件下能够产生酸性或碱性反应的物质。
与溶液酸碱相比，固体酸碱不需要溶解在水中即可表现出酸碱特性，因而具有较高的稳定性和储存性。
固体酸碱的定义有三个方面的特征：1.固体酸的定义：固体酸是指在固态条件下能够释放出H+离子的物质。
典型的固体酸包括硫酸、硝酸、氯化氢等。
这些物质在固态时因分子或离子之间的相互作用而稳定存在，但在适当条件下可以释放出H+离子。
2.固体碱的定义：固体碱是指在固态条件下能够释放出OH-离子的物质。
典型的固体碱包括氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾等。
这些物质在固态时通常以离子晶体的形式存在，能够在适当条件下释放出OH-离子。
3.固体中的酸碱反应：固体酸碱之间的反应是指固态下酸碱物质之间能够产生化学反应，生成相应的盐和水。
这种反应与溶液中的酸碱中和反应类似，只是在固态条件下进行。
二、固体酸碱的分类根据固体酸碱的性质和结构，可以将其分为以下几类：1. 强酸碱盐强酸碱盐是指在固态条件下，能够完全离解生成强酸和强碱的盐类物质。
典型的强酸碱盐包括硫酸铵、硝酸铵等。
这些盐在固态时具有离子晶体的结构，可以在适当条件下释放出大量的H+或OH-离子。
2. 弱酸碱盐弱酸碱盐是指在固态条件下，能够部分离解生成弱酸和弱碱的盐类物质。
典型的弱酸碱盐包括碳酸钠、磷酸三钠等。
这些盐在固态时也具有离子晶体的结构，但相比于强酸碱盐，它们释放的H+或OH-离子数量较少。
3. 氢氧化物类氢氧化物类是指在固态条件下，能够释放出OH-离子的物质。
氢氧化钠、氢氧化钙等都属于氢氧化物类酸碱。
这些物质在固态时以分子或离子晶体的形式存在，能够在适当条件下释放出OH-离子。
4. 金属氧化物类金属氧化物类是指在固态条件下，能够释放出氧化物离子的物质。
典型的金属氧化物类酸碱包括氧化钙、氧化钠等。
这些物质在固态时通常以离子晶体的形式存在，能够在适当条件下释放出O2-离子。
以上是固体酸碱的主要分类。
固碱吸附原理范文
固碱吸附原理范文固体碱吸附（Solid Base Adsorption）是一种重要的催化反应机理，也被广泛应用于化工工艺中。
在固体碱吸附原理中，碱性吸附剂通过吸附和解离来增强基底反应的活性，从而促进了反应的进行。
固体碱吸附原理的基本过程可以描述为：吸附剂中的碱基与反应物中的酸性物质发生吸附作用，然后进行解离。
这种解离作用是通过调控酸性物质的解离常数来改善反应速率和选择性的。
固体碱吸附通常可用于多种酸催化反应，如羟基化反应、氧化反应和氢化反应等。
固体碱吸附的原理可以从表面化学和材料科学的角度来解释。
在固体表面上，吸附剂通常具有丰富的表面碱性位点，如金属氧化物表面的氢氧根离子（OH-）和碱金属盐表面的碱金属根离子（M-）。
这些表面碱性位点可以吸附和解离酸性物质，如CO2、SO2和有机酸等。
在固体碱吸附反应中，酸性物质首先与表面碱性位点发生物理吸附，形成酸碱配对。
然后，酸碱配对进一步发生化学吸附，通过键合和解离来形成活性种。
在这个过程中，吸附剂表面的碱基与反应物中的酸性部分形成强酸碱配对，从而增强反应的酸碱特性。
固体碱吸附反应的活性和选择性主要取决于以下因素：吸附剂表面的碱基含量和种类、吸附剂表面的物理和化学性质、反应物的结构和性质等。
例如，具有高比表面积和丰富碱基位点的吸附剂通常具有更高的催化活性。
另外，吸附剂表面的孔隙结构和酸碱性质也对反应的活性和选择性有很大影响。
固体碱吸附反应在化工工艺中有着广泛的应用。
例如，固体碱吸附用于脱硫、脱氯和脱硝等环保工艺，通过吸附和解离来去除废气中的有害气体。
此外，固体碱吸附还用于有机合成、催化裂化和氢化等重要工艺中，用于提高反应的活性和选择性。
总结来说，固体碱吸附原理是一种通过吸附和解离来增强基底反应活性的重要催化机制。
它利用吸附剂表面的碱基位点与酸性物质发生强酸碱配对，从而改善催化反应的速率和选择性。
固体碱吸附广泛应用于化工工艺中的环保、有机合成和催化工艺中，对于提高反应活性和选择性具有重要意义。
工业固体碱
工业固体碱
工业固体碱是一种重要的化学原料，广泛应用于化工、制药、纺织、皮革、造纸、冶金等行业。
它是一种碱性物质，能够中和酸性物质，调节酸碱度，起到中和、缓冲、稳定等作用。
工业固体碱主要有氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠等。
其中，氢氧化钠和氢氧化钾是最常用的工业固体碱，它们具有强碱性、易溶于水、易吸湿等特点，常用于制造肥皂、纸张、玻璃、化肥、染料、医药等产品。
碳酸钠和碳酸氢钠是另外两种常用的工业固体碱，它们具有中等碱性、不易溶于水、不易吸湿等特点，常用于制造玻璃、洗涤剂、食品添加剂、医药等产品。
工业固体碱的生产过程中，需要注意安全问题。
由于其具有强碱性，容易腐蚀金属和皮肤，因此在生产过程中需要采取严格的安全措施，如穿戴防护服、戴防护眼镜、戴口罩等。
同时，还需要注意防止固体碱与酸性物质接触，以免发生化学反应，产生危险气体。
在使用工业固体碱时，也需要注意安全问题。
如在使用氢氧化钠和氢氧化钾时，应避免与酸性物质接触，以免产生危险气体；在使用碳酸钠和碳酸氢钠时，应避免吸入粉尘，以免对呼吸系统造成伤害。
工业固体碱是一种重要的化学原料，广泛应用于各个行业。
在使用过程中，需要注意安全问题，以免对人体和环境造成危害。
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催化原理
催化作用机理
固体碱催化剂通过电子收授配位体(EAD)形成碳负离子从而使反应发生。例如:双键异构是在固体碱的催化 作用下通过形成烯丙基阴离子然后脱氢而实现，对反应中间产物烯丙基的存在可通过烯与氘的交换示踪研 究证实。在固体碱作用下烯烃异构化的顺/反比很大，主要是因为烯烃失去质子后所生成的烯丙基中间体， 顺式要比反式稳定的多。加氢和胺化反应的机理相似，都是先发生极性分解，然后再在碱位的作用下去掉 一个H+从而使反应顺利进行。
式中:[]—阴离子空穴;[e}— F+中心;O- []—吸附在氧阴离子上的穴;OHs表面轻基。式(1)中形成的有色中心 F+具有强烈的单电子授予能力，其他方程式形成的中心都具有强烈的电子对授予能力;式(2)是将碱金属的一 个电子转移到俘获O2-离子的空穴中;式(3)、式(4)中H原子被正电性更高的碱金属原子代替，从而促进碱强 度的增加。
目录
CONTENTS
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概念
分类 催化原理 应用及展望
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催化原理
碱中心形成机理
在碱性催化剂原料表面往往吸附有CO2、水，以及与空气接触而产生的氧化物，因此要对其高温处理除去 这些物质从而使碱位显露出来。多数固体碱催化剂前驱物不具有活性或活性很低，只有在经过高温锻烧后 与载体作用才形成活性中心。以MgO为例，对其前驱体氢氧化镁高温焙烧，700℃时开始显露出对不同反 应的催化活性。对某一反应来说，其活性会在某温度时达到最大，这个温度即为最适宜温度。吸附分子与 表面的结合能不同、高温下表面性质的改变和大量原子的重排等都会影响碱位的性质和数量，因此对不同 的催化剂或反应类型，其最适宜的焙烧温度也不同。 超强碱催化剂对烯烃双键异构化、芳烃与烯醇的侧链加成、醇醛缩合等均有很好的催化活性。由于固体碱 催化剂的催化活性、碱强度等性质与负载物和载体之间的相互作用有关，造成了其活性位的多样性和复杂 性，阻碍了固体碱催化剂活性中心的生成和作用机理研究。对Mg0上超强碱中心研究较多，通常认为其活 性中心有4种，分别可以催化不同的反应。普遍认为其超强碱中心形成机理如式(1)一式(4)所示
目录
CONTENTS
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概念
分类 催化原理 应用及展望
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应用及展望
应用：
1双键异构化反应 2氧化反应 3还原反应 4酯交换反应 5C- C键的形成反应：A Col缩合反 应，硝基A klo l反应，M ichael加 成反应，苯乙炔的亲核加成反应 6碳杂键的形成反应：环氧化合物 的亲核加成反应，共轭加成反应， C-Si键的形成反应，C- P键的形成 反应，T hchenko反应
A—再进行反应并生成其它产物。在这一过程中，CH和 C重新获得再生，此时，称CH为酸催化剂，C为碱催化 剂。 ，
目录
CONTENTS
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概念
分类 催化原理 应用及展望
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分类
(1)负载碱NaOH、KOH载在SiO2或A1203上;碱金属或碱土 金属分散在SiO2,A1203、活性炭、K2CO3油中;NR3 NH3. KNH2载在Al2O3上;Li2O载在Si02上。 (2)阴离子交换树脂。 (3)活性炭1173K热处理或用N2O,NH3.ZnCl2-NH4CI-CO2活 化。 (4)金属氧化物BeO, MgO, Ca0，Ba0，Sr0，Zn0，A1203， Y2O3，La203，CeO2，ThO2，TiO2，ZrO2，SnO2，Na2O, K2O。 (5)金属盐类Na2C03 , K2C03 , KHC03 ,KNaC03，CaC03， SrC03，BaC03，Na2W04.2H20, KCNo (6)混和氧化物 (7)各种碱金属或碱土金属交换的分子筛。
沈阳理工大学 环境与化学工程学院
固体碱催化剂的研究进展
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概念
分类 催化原理 应用及展望
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概念
固体碱催化剂
对于某一反应物AH，当它与CH或C作用并发生((1)或(2) 式的反应时，则对于AH来说，CH是作为酸、C是作为 碱而起作用。由(1)式和(2)式生成的正离子AH2+和负离 子
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应用及展望
展望：
(1)固体碱催化剂中碱位的数目和强度以及与之相关的影 响因素，应需进一步弄清表面上起关键作用的碱位:产生 及反应机理。研究催化活性、选择性与碱性和碱位之间 的联系。建立不同碱位的结构模型，弄清碱位和活性中 心的关系。对不同的反应设计出不同的高效催化剂。 (2)固体碱催化剂表征手段的发展，按照原子和电子结构 来描述碱性氧化物的表面特性及与载体表面的相互作用。 大力发展能调变电子构型和物理结构(如水滑石，分子筛) 的固体碱催化剂。应用像具有体积效应和表面效应的超 细粉体负载物制得具有不同活性中心的多功能固体碱催 化剂，从而促进固体碱催化剂在更大更广的领域新的应 用。 (3)表面科学与多相催化有机结合。对不同反应，有效的 控制活性中心周围的反应环境来提高固体碱催化剂的活 性和选择性。这些研究必能推动固体碱催化剂应用的大 力发展。
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失活与再生
催化作用机理
工业生产所使用的催化剂要求有较高的使用寿命，固体碱催化剂同其他固体催化剂一样在反应过程中有失 活现象。引起失活的主要原因有以下几种:毒物的吸附:主要是在碱性中心吸附酸性分子如CO2、水等，这些 酸性分子可能是原料中的杂质，也可能是在反应过程中的副产物。 催化剂本身发生化学变化:如催化剂的融结、催化剂组分的相转化、活性中心上有机物的沉积(在反应过程中 生成的焦炭及其前驱体能在碱中心上发生不可逆吸附，使催化剂孔道变窄甚至堵塞或掩盖活性中心，从而 使催化剂活性降低)等。 此外，升华、熔化或催化剂各组分间及与反应物间所发生的不可逆的化学反应都极大的影响着催化剂的使 用寿命。 固体超强碱催化剂由于其制备复杂、成本高、强度差、易中毒等问题影响了其在工业生产中的应用。特别 是失活催化剂再生问题尚未圆满解决，使其不能实现循环利用，极大地阻碍了其工业化进程。 Gorzawski H等对超强碱催化剂CsxO/Y-Al2O3和Na/NaOH/Y-Al2O3的失活作了深人研究，结果发现有机沉 积物为类似蜡的化合物，可以断定在超强碱催化剂上无芳烃沉积物。从产物中分离出的催化剂置于石英管 中500℃纯氧加热3h使有机沉积物氧化除去，然后真空550~600℃煅烧5h使其再生。再生的催化剂无论是 比表面积还是碱强度都有明显的降低，催化活性及选择性的降低尤为突出。滤去试验表明再生催化剂中无 活性物质。因此断定使超强碱催化剂活性下降的原因是有机物在活性位上的沉积及活性物质间的相互作用 及转化。
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催化作用机理
酸碱协同作用
在固体物质上可能同时存在碱性位和酸性位，催化剂表面的这些彼此靠近又相互独立的异活性位在催化反 应中可以协同作用，对不同的反应起特殊的催化作用，甚至会达到意想不到的结果。这在均相系统中是不 可能存在的。 例如无定形矾土磷酸盐(ALPO)含有弱酸性位P-O H和碱性位P-NH2，能够使庚醛和苯甲醛发生醇醛缩聚生 成茉莉醛，比常规的固体酸(无定形或晶体硅铝酸盐)和碱催化剂(MgO,水滑石)有更好的转化率和选择性。 其作用机制为酸碱协同作用:在弱酸位作用下拨基因注入质子而极化从而实现苯甲醛活化，增强拨基上阳电 荷密度，使其更易于与在碱中心作用下形成的碳 负离子相互作用，达到对茉莉醛的高选择性。ALPO在氨气里高温处理引起酸位的减少和碱位的增加，使催 化剂性质改变，活性中心的重新分布，从而使茉莉醛的选择性降低。也就是说:只有酸位碱位协同作用才能 达到预期的选择性，太高的碱性或酸性都会引起选择性的降低。