矿物材料催化剂

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膨润土的催化性质和应用

膨润土的催化性质和应用

膨润土的催化性质和应用膨润土是一种广泛应用于工业和环境领域的矿物材料。

其催化性质越来越受到人们的关注,因为它具有良好的催化性能、高的比表面积和容易处理等优点。

这篇文章将介绍膨润土的催化性质及其应用。

一、膨润土的催化性质膨润土是一种层状结构的矿物材料,其晶体结构包含正极离子(如Na+、K+和Ca2+)和负极离子(如(OH)-、(SiO4)4-和(AlO4)-)。

由于电荷不平衡,膨润土可以与阳离子或阴离子交换,形成阴离子或阳离子交换膨润土。

这种交换产生的表面电荷使得膨润土成为一种良好的催化剂。

膨润土的催化性质主要表现为:催化剂的活性、选择性和稳定性。

在活性方面,膨润土可以催化各种有机反应、氧化还原反应和酸碱中和反应等。

选择性方面,膨润土具有对一些化合物的特异性催化作用。

稳定性方面,由于膨润土结构的稳定性和比表面积高,使得膨润土催化剂有着较好的稳定性。

二、膨润土的应用1.环境污染治理由于膨润土有良好的吸附性能和催化活性,因此在环境污染治理方面得到了广泛应用。

例如,膨润土可以作为一种吸附材料,吸附水中的有害物质,如重金属、有机物和药品残留等。

膨润土还可以催化氧化反应,将有害物质转化为无害物质。

同时,膨润土的高比表面积还可以将其制成高效过滤材料,用于过滤废水中的颗粒物。

2.化工领域膨润土作为催化剂在化工领域也得到了广泛应用。

例如,膨润土可以催化酯化反应、助剂、聚合物填充剂和催化剂等。

膨润土的催化性能还可以使它作为一种稳定的催化剂,在聚合物填充剂和催化剂中得到了应用。

3.生产领域膨润土还可以在生产领域中得到广泛应用。

例如,膨润土可以用于油井工业中,因为它的层状结构可以用于润滑和防漏。

此外,膨润土还可以用作油墨配方中的填充剂、纸张加工中的涂料、土工织物、树脂胶粘剂和墙面涂料中的填充剂等。

总之,膨润土作为一种广泛应用的矿物材料,其催化性质和应用越来越受到人们的关注。

它具有良好的催化性能、高的比表面积和容易处理等优点,在环境污染治理、化工领域和生产领域中得到了广泛应用。

矿物功能材料

矿物功能材料

矿物功能材料随着人类文明的不断发展,材料科学与技术也逐渐成为了人类社会发展的重要领域。

在这个领域中,矿物功能材料作为一种新型材料,正在受到越来越多的关注。

矿物功能材料是一种由矿物质和其他材料组成的材料,具有多种功能,如吸附、催化、光催化、光电、超导等。

本文将从矿物功能材料的定义、分类、制备、应用等方面进行探讨。

一、矿物功能材料的定义矿物功能材料是由矿物质和其他材料组成的具有特定功能的新型材料。

它的主要特点是具有多种功能,如吸附、催化、光催化、光电、超导等。

矿物功能材料的制备过程中,需要对矿物质进行改性,使其具有更好的性能和更广泛的应用。

二、矿物功能材料的分类矿物功能材料可以根据其功能进行分类。

按照功能分类,主要有吸附材料、催化材料、光催化材料、光电材料、超导材料等。

1、吸附材料吸附材料是一种能够吸附和去除有害物质的材料。

吸附材料广泛应用于水处理、废气处理、环保等领域。

常见的吸附材料有活性炭、分子筛等。

2、催化材料催化材料是一种能够促进反应速率的材料。

催化材料广泛应用于化学反应、制药、石化等领域。

常见的催化材料有金属催化剂、酶催化剂等。

3、光催化材料光催化材料是一种能够利用光能促进反应的材料。

光催化材料广泛应用于环境治理、新能源等领域。

常见的光催化材料有二氧化钛、半导体材料等。

4、光电材料光电材料是一种能够将光能转化为电能的材料。

光电材料广泛应用于光伏发电、光电显示等领域。

常见的光电材料有硅、铜铟镓硒等。

5、超导材料超导材料是一种能够在低温下产生超导现象的材料。

超导材料广泛应用于磁共振成像、磁悬浮列车等领域。

常见的超导材料有铜氧化物、铁基超导材料等。

三、矿物功能材料的制备矿物功能材料的制备过程中,需要对矿物质进行改性,使其具有更好的性能和更广泛的应用。

常见的矿物功能材料制备方法有物理方法、化学方法和生物方法。

1、物理方法物理方法是通过改变矿物质的物理性质来制备功能材料。

常见的物理方法有热处理、机械合成、溶剂热法等。

环境友好型蒙脱土K10催化剂在有机合成反应中的应用

环境友好型蒙脱土K10催化剂在有机合成反应中的应用

环境友好型蒙脱土K10催化剂在有机合成反应中的应用作者:王宜迪李澜鹏曹长海孙浩程来源:《当代化工》2019年第10期摘; ; ; 要:蒙脱土是一种硅酸盐矿物,价格低廉,储量丰富,具有较大的比表面积和阳离子可交换性、溶胀性,是一种前景广阔的多相催化材料。

采用K10蒙脱土催化剂催化有机合成反应引起了众多研究者的兴趣。

经过改性后,K10蒙脱土层间距扩大,比表面积和吸附能力都显著提高,作为催化剂可以实现很多有机反应,包括重排反应、加成反应、取代反应、氧化还原反应等。

综述了K10蒙脱土作为固体酸催化剂或负载型催化剂载体在有机反应中的应用,并根据当前情况,对未来的发展趋势进行了展望。

关; 键; 词:蒙脱土K10;多相催化;有机反应中图分类号:TQ 426; ; ; ;文献标识码: A; ; ; ;文章编号: 1671-0460(2019)10-2440-05Abstract: Montmorillonite is one of the most intensively explored catalytic materials in heterogeneous catalysis due to its low cost and eco-friendliness. Also, it possesses some unique properties like cation exchange capacity and swelling ability, so the application of K10 montmorillonite catalysts in catalyzing organic synthesis reactions has attracted the interest of many researchers. After modification, the K10 montmorillonite interlayer spacing can be enlarged, the specific surface area and adsorption capacity can be significantly improved, so many organic reactions can be realized by using the catalyst, such as rearrangement reaction, addition reaction,substitution reaction, redox reaction and so on. In this paper, application of K10-montmorillonite as solid acid catalyst and supported catalyst in organic reactions was introduced. At last, the development trend of K10-montmorillonite catalyst in future was prospected.Key words: Montmorillonite K10; Heterogeneous catalysis; Organic reactions近年來,固体矿物在多相催化领域被广泛研究,由于独特的结构,不仅使其拥有良好的机械稳定性,也展现出了优异的选择性和催化活性,因而被广泛应用于有机反应中[1-3]。

催化裂化催化剂的发展历程及研究进展

催化裂化催化剂的发展历程及研究进展

催化裂化催化剂的发展历程及研究进展催化裂化是一种重要的石油加工技术,通过将石油分子在催化剂的作用下进行裂解,得到高附加值的产品,如汽油和石脂油。

催化裂化催化剂的发展历程可以追溯到20世纪初,经过了多个阶段的演进和改进。

本文将详细介绍催化裂化催化剂的发展历程及研究进展。

20世纪初,催化裂化催化剂主要采用天然矿物催化剂,如石英、蛭石等。

这些催化剂具有一定的催化活性,但缺乏稳定性和选择性,难以应对复杂的原料和严苛的工业操作条件。

20世纪30年代,随着石油需求的增加和技术的进步,人们开始研发新型催化剂。

那时,主要采用的是氧化物催化剂,如铝、硅等。

这些催化剂的活性和稳定性有了一定的提升,但仍然存在一些问题,如选择性不高、催化剂寿命短等。

20世纪50年代,人们开始尝试使用酸性功能组分的催化剂,如酸化铁、硫酸等。

这些催化剂具有较高的催化活性和选择性,但具有腐蚀性,容易造成催化剂失效和设备损坏。

20世纪60年代,人们将焦油催化裂化硅铝酸催化剂推向了催化裂化工业化生产的舞台。

这种催化剂具有良好的热稳定性和选择性,能够实现高效的催化裂化反应。

焦油催化裂化硅铝酸催化剂的应用推动了石油工业的发展,成为当时催化裂化的主流技术。

近年来,催化裂化催化剂的研究进展主要集中在以下几个方面:1.催化剂结构设计:通过调控催化剂的孔径分布、酸中心密度和酸强度等结构参数,以提高其活性、选择性和稳定性。

常见的结构设计方法包括合金化、钾的添加、微介孔化等。

2.催化剂负载材料研究:将催化剂负载在合适的载体上,可以提高催化剂的分散性和稳定性。

常用的载体材料包括Al2O3、SiO2、TiO2等。

3.催化剂表面改性:通过表面改性的方法,如纳米粒子修饰、溶胶-凝胶法制备等,可以改变催化剂的活性中心和表面酸性,以提高其催化效果。

4.新型催化剂开发:人们正在探索使用新型催化剂,如纳米材料、金属有机骨架材料(MOFs)等,以提高催化裂化过程的效率和选择性。

非金属矿物功能材料

非金属矿物功能材料

非金属矿物功能材料
非金属矿物功能材料是指由自然或人工合成的非金属矿物为基础材料,经过改性加工,能够赋予其特定功能的一类材料。

常见的非金属矿物功能材料有以下几种:
1. 氧化铝陶瓷材料:具有高热稳定性、抗腐蚀性、机械强度高等优良特性,常用于耐火材料、催化剂、电气绝缘材料、磨料等领域。

2. 碳纤维:具有高强度、高模量、轻量化等特性,广泛应用于航空、航天、体育器材、汽车等领域。

3. 石墨烯:是一种具有单原子厚度的碳材料,具有极高的导电、导热、机械强度等性质,被认为是未来材料技术的重要发展方向。

4. 磁性材料:包括铁氧体、钕铁硼等材料,具有独特的磁性特性,广泛应用于电子、通信、磁记录等领域。

5. 复合材料:由两种或两种以上不同材料组成,具有较高的优良性能,如高强度、低密度、抗腐蚀性等,被广泛应用于航空、航天、汽车、医疗器械等领域。

固体催化材料之硅铝材料:氧化铝,氧化硅,硅铝酸 2020

固体催化材料之硅铝材料:氧化铝,氧化硅,硅铝酸 2020
固体催化材料之硅铝材料
氧化铝,氧化硅,硅酸铝
目录
氧化硅、硅藻土
弱(无)酸性、高稳定性载体
氢氧化铝、活性氧化铝
催化剂载体、酸催化、三效催化剂
无定形硅酸铝
二元组分酸催化、天然硅酸铝
固体催化材料之分子筛材料
微孔、介孔、等级孔分子筛
氧化硅:硅胶、 硅藻土
Silica gel, Silica,Diatomite,Diatomaceous earth
、比表面积高的硅胶载体,可增加散热面积,利于传热过程,提高催化剂的 热稳定性。同时,可将活性组分微晶阻隔开来,防止微晶在高温条件下转移 ,以至使活性组分的微晶发生半熔或再结晶。
支承作用:硅胶具有三维网状结构,强度好,活性组分主要分布在硅胶内
孔中,在流化床的反应过程中,硅胶载体是催化剂颗粒之间,粒子与器壁、 档板、旋风除尘器之间摩擦作用产生的力的主要承担者。
/view/270440.htm
浙江大学造出“世界上最轻材料” 全碳气凝胶
2013年,浙江大学的科学家们研制出了一种超轻材料,这种 被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅每立方厘米0.16毫克 ,是空气密度的六分之一,也是迄今为止世界上最轻的材料。
浙江大学高超教授的课题组将含有石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液在低温环境 下冻干,去除水分保留骨架,成功刷新了“最轻材料”的纪录。虽然看上去“脆弱不 堪”,但“全碳气凝胶”在结构韧性方面却十分出色,它可以在数千次被压缩至原体积 的20%之后迅速复原。此外,“全碳气凝胶”还是吸油能力最强的材料之一。《自然》 杂志已将这一研究成果放在“研究要闻”栏目,并重点配图评论。“全碳气凝胶”将有 望在海上漏油、净水甚至净化空气等环境污染治理上发挥重要作用。高超教授表示,除 了污染治理方面,“全碳气凝胶”还将能成为理想的储能保温、催化载体和吸音材料。

沸石的作用

沸石的作用

沸石的作用导言沸石是一种非常常见的矿石,其具有广泛的应用领域。

本文将重点介绍沸石的作用、分类和应用领域。

通过了解沸石的特性和优势,我们可以更好地利用沸石的作用。

沸石的定义与分类定义沸石是一种天然矿物,其主要成分为硅酸盐。

它的晶体中包含着微孔和通道,能够吸附和释放分子。

沸石的特殊结构使得它在吸附、催化和离子交换等方面具有独特的作用。

分类根据沸石的化学成分和结构特征,可以将沸石分为多种类型,包括美洲沸石、非洲沸石、欧洲沸石和亚洲沸石等。

其中,欧洲沸石和亚洲沸石是目前应用最广泛的两类沸石。

沸石的作用吸附作用沸石的微孔和通道结构为其提供了优异的吸附能力。

沸石可以通过吸附作用去除空气中的有害物质,如甲醛、氨、苯等有机挥发物。

在环境保护领域,沸石还可以用于废气处理、水质净化等方面。

催化作用由于沸石的特殊结构,它可以作为催化剂的载体,提供更大的表面积和活性位点,从而增强催化反应的效率。

沸石在石油加工、化工合成等行业的催化过程中起到重要作用。

例如,沸石可以催化脱硫、裂化、重整等反应,提高产品的质量和产量。

离子交换作用沸石的结构中的阳离子可以被其他阳离子取代,实现离子交换。

这个过程被广泛应用于水处理领域。

沸石可以去除水中的铵离子、钠离子等,从而改善水的质量。

此外,沸石还可以作为催化剂的固定床材料,用于各种化学反应的离子交换过程。

沸石的应用领域环境保护沸石的吸附作用使其在环境保护中有广泛应用。

例如,沸石可以作为空气过滤材料,去除有害气体和颗粒物。

此外,沸石还可以用于废水处理、土壤修复等方面,净化环境。

工业催化沸石作为催化剂的载体,广泛用于石油化工、化学合成等工业领域。

它可以提高催化反应的效率和选择性,加速反应速率和产物生成。

水处理沸石的离子交换作用使其成为重要的水处理材料。

沸石可以去除水中的有害离子,改善水的质量和口感。

此外,沸石还可以用于水中金属离子的回收和分离等方面。

医疗保健沸石在医疗保健领域也有一定应用。

沸石可以用于制备药用吸附剂,如中药饮片、中药颗粒等。

脱硝催化剂原材料

脱硝催化剂原材料

脱硝催化剂原材料引言脱硝催化剂是一种广泛应用于工业领域的催化剂,主要用于减少燃烧产生的氮氧化物(NOx)的排放。

其原材料的选择和制备工艺对催化剂的性能起着重要作用。

本文将介绍两种常用的脱硝催化剂原材料,分别是钛白粉和活性炭。

钛白粉钛白粉是一种常见的脱硝催化剂原材料。

它是通过硫酸法或氯化法从钛矿石中提取得到的。

钛白粉具有良好的光和热稳定性,且具有较高的比表面积和活性。

这些特性使得钛白粉成为一种理想的脱硝催化剂原材料。

钛白粉在脱硝催化剂中的应用主要依赖其氧化还原反应性能。

钛白粉能够与氨气反应生成氮气和水蒸气,从而实现对NOx的去除。

其反应机理如下:2NO + 2NH3 + 1/2O2 → 2N2 + 3H2O由于钛白粉的反应活性较高,且具有较好的耐高温性能,因此在燃煤电厂等需要高温环境下脱硝的场合得到了广泛应用。

活性炭活性炭是另一种常用的脱硝催化剂原材料。

活性炭常由天然矿物质或焦炭等原料制备而成。

它具有高比表面积、孔隙结构发达的特点,因此能够很好地吸附有机物和无机物。

此外,活性炭还具有较好的耐高温性能和化学稳定性。

活性炭在脱硝催化剂中的主要作用是吸附和分解NOx。

其吸附机制是通过活性炭上的孔隙结构和大量的微小孔隙来实现的。

NOx分子能够通过扩散进入孔隙中,进而与活性炭表面的活性位点发生反应,从而被吸附和分解。

除了吸附和分解NOx外,活性炭还可以吸附有机气体和烟尘等污染物,因此在环保领域还有广泛的应用。

总结脱硝催化剂是一种用于减少燃烧产生的氮氧化物排放的重要材料。

钛白粉和活性炭是两种常用的脱硝催化剂原材料。

钛白粉具有较高的反应活性和耐高温性能,适用于高温环境下的脱硝。

活性炭具有较好的吸附和分解性能,适用于各种环境下的脱硝。

根据具体的需求和应用场景,选择合适的脱硝催化剂原材料能够有效降低环境污染,促进可持续发展。

(注:此文档为AI根据提供的要求生成的原创文档,采用Markdown文本格式输出)。

超细高黏土负载硫酸氢钾催化剂

超细高黏土负载硫酸氢钾催化剂

超细高黏土负载硫酸氢钾催化剂
超细高黏土是一种具有极小颗粒大小和高比表面积的黏土矿物
材料,常用于制备催化剂。

硫酸氢钾(KHSO4)是一种固体酸催化剂,常用于酸催化反应。

将超细高黏土作为载体负载硫酸氢钾催化剂,
可以提高催化剂的比表面积和活性位点密度,从而增强催化剂的催
化性能。

从材料学角度来看,超细高黏土具有优异的吸附性能和丰富的
表面羟基等活性位点,可以有效地负载硫酸氢钾,并提高催化剂的
分散性和稳定性。

从催化学角度来看,负载硫酸氢钾催化剂在酸催
化反应中表现出良好的活性和选择性,可以用于酸催化的有机合成
反应,如酯化、缩合、裂解等反应。

此外,超细高黏土负载硫酸氢钾催化剂还具有较好的循环再生
性能,可以多次使用而不损失催化活性,有利于降低生产成本和减
少催化剂的浪费。

因此,这种催化剂在有机合成领域具有广阔的应
用前景。

总的来说,超细高黏土负载硫酸氢钾催化剂具有材料学和催化
学上的优势,可以有效提高催化剂的性能和稳定性,适用于多种有
机合成反应,并具有良好的再生利用特性。

希望这个回答能够从多个角度全面地解答你的问题。

钛矿石的用途

钛矿石的用途

钛矿石的用途
钛矿石是一种重要的矿物资源,它可以应用于多种领域。

本文将从钛矿石的用途方面进行探讨。

1. 钛合金的生产
钛矿石是钛合金的主要原材料,钛合金具有高强度、低密度、耐腐蚀等优点,因此被广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械、体育器材等领域。

钛矿石经过冶炼和精炼后,可以得到高品质的钛合金。

2. 工业催化剂
钛矿石中的钛元素可以用于生产催化剂,这些催化剂被广泛应用于化学工业、石油化工、环保等领域。

例如,钛矿石可以用于生产氧化钛催化剂,常用于硫酸催化剂、氢氧化钠催化剂等的制备。

3. 造纸工业
钛矿石中的二氧化钛可以用于造纸工业中的涂料和填料。

涂料可以改善纸张表面的光泽度和印刷质量,填料可以提高纸张的强度和光泽度。

4. 颜料
钛矿石中的二氧化钛是一种重要的白色颜料,可以用于油漆、涂料、塑料、橡胶等领域。

二氧化钛颜料具有良好的光泽度、遮盖力和耐光稳定性等优点。

5. 纺织品
钛矿石中的钛元素可以用于生产防静电纤维、防紫外线纤维等,这些纤维被广泛应用于医疗、航空航天、军事等领域。

例如,钛矿石可以用于生产钛纤维,这种纤维具有高强度、低密度、耐腐蚀等优点。

6. 食品添加剂
钛矿石中的二氧化钛可以用于食品添加剂中,例如用于白色糖果、薄荷糖、口香糖等的着色剂。

钛矿石具有广泛的用途,不仅可以应用于航空航天、汽车、医疗器械等高科技领域,还可以用于纸张、涂料、塑料、纺织品、食品等日常生活中的各个领域。

镧元素 用途

镧元素 用途

镧元素用途
镧元素是一种重要的稀土元素,它的化学符号为La,原子序数为57。

镧元素在自然界中分布广泛,主要存在于矿物中,如独居石、铈矿、钆矿等。

镧元素具有许多重要的用途,下面我们来详细了解一下。

1. 用于制造催化剂
镧元素是一种重要的催化剂材料,它可以用于制造汽车尾气净化催化剂、石油加氢催化剂、合成氨催化剂等。

镧元素的催化剂具有高效、稳定、耐腐蚀等特点,可以有效地提高化学反应的速率和效率。

2. 用于制造光学玻璃
镧元素可以用于制造光学玻璃,这是因为它具有良好的光学性能。

镧元素可以使玻璃具有高折射率、低色散、高透过率等特点,因此被广泛应用于光学仪器、摄影镜头、望远镜等领域。

3. 用于制造电池
镧元素可以用于制造镍氢电池、镍镉电池等。

镧元素可以提高电池的容量、循环寿命和稳定性,因此被广泛应用于电动汽车、移动电话、笔记本电脑等电子产品中。

4. 用于制造钢铁
镧元素可以用于制造钢铁,它可以提高钢铁的强度、韧性和耐腐蚀性。

镧元素可以与钢铁中的碳、硅、锰等元素形成稳定的化合物,从而提高钢铁的性能。

5. 用于制造磁性材料
镧元素可以用于制造磁性材料,如永磁体、磁记录材料等。

镧元素可以提高磁性材料的磁化强度、磁饱和度和矫顽力,因此被广泛应用于电机、发电机、磁盘等领域。

镧元素具有广泛的应用前景,它在催化剂、光学玻璃、电池、钢铁、磁性材料等领域都有着重要的作用。

随着科技的不断发展,镧元素的应用前景将会更加广阔。

稀土精矿负载Fe_(2)O_(3)矿物催化材料的NH_(3)-SCR脱硝性能研究

稀土精矿负载Fe_(2)O_(3)矿物催化材料的NH_(3)-SCR脱硝性能研究

第21卷第3期2021年3月过程工程学报The Chinese Journal of Process EngineeringVol.2l No.3Mar. 2021烹严一---SKA"參环境与能源'fDOI: 10.12034/j.issn. 1009-606X.219383Study on NH3-SCR denitration performance of rare earth concentratesupported Fe2()3 mineral catalytic materialZhaolei MENG'7, BaoweiLI 1, Jinyan FU 1-2, Chao ZHU 12, Wenfei WU 12*1. Key Laboratory of Efficient and Clean Combustion, Inner Mongolia, Baotou, Inner Mongolia 014010, China2. School of Energy and Environment, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou, Inner Mongolia 014010, ChinaAbstract: In this work, a series of mineral catalytic materials were obtained by using Bayan Obo rare earth concentrate rich in Ce oxide as the catalystmaterial, impregnated with ferric nitrate solutionand microwave roasted. XRD, SEM, EDS, XPS andother methods were used to characterize the mineral phase structure and surface morphology of thecatalyst, and to determine its denitration activity.The results showed that the rare earth concentrateimpregnated in 0.5 mol/L ferric nitrate solution (Catalyst 3) had the best structural characteristics,• 严 ••••Catalyst 1 Catalyst 2 Catalyst 3 Catalyst 4SEM image of mineral catalytic materialsn 2 h 2oee + yXRD patterns of mineral catalytic materials• .......................• *•*■♦*•“ .»•••.• ・.・Fe :O> ・CaF :• % * -**-* • •• •・•aulysl 4 alalyst 3. * »l e< e.O. •< ■i —9 一aul>sl 2Jthe surface was rough and porous, and obvious and deep cracks appeared, which was conducive to the diffusion of gason the surface of the material. Most Fe2()3 was embedded in the rare earth concentrate in a highly dispersed oramorphous form. The content of Ce 3+ and Fe 2+ were increased after immersion in ferric nitrate solution and microwaveroasting. Active components Ce coexisted in the form of Ce 3+ and Ce 4+, Fe coexisted in the form of Fe 2+ and Fe 3+. The conversion of adsorbed oxygen and lattice oxygen increased significantly, and there were more oxygen vacancies foroxygen transfe 匚 The change in the valence of Fe ions and Ce ions indicated that Fe and Ce had a combined effect togenerate a small amount of Fe and Ce composite oxides. With the increase of medium and strong acid sites on the surface of Catalyst 3, the ability of the surface to adsorb NH3 increased, and its denitration effect was the best. When the microwave roasting temperature was 350°C, the denitration rate can reach 80.6%.Key words: rare earth concentrate; catalytic denitrification; mineral catalysis; carrier收稿:2019-12-23,修回:2020-05-18,网络发表:2020-06-08, Received: 2019-12-23, Revised: 2020-05-1 & Published online: 202—8基金项目:国家自然科学基金资助项目(编号:51866013);内蒙古自治区自然科学基金-重大项目(编号:2019ZDI3)作者简介:孟昭磊(1989-),男,吉林省四平市人,硕士研究生,研究方向为稀土矿物材料催化剂制备,E-mail: ****************:武文斐,通讯联系人,E-mail: ************.364过程工程学报第21卷稀土精矿负载Fe2O3矿物催化材料的NHs-SCR脱硝性能研究孟昭磊毗,李保卫1,付金艳12,朱超1,2,武文斐12*I.内蒙古自治区高效洁净燃烧重点实验室,内蒙古包头0140102.内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头014010摘要:以白云鄂博富含Ce氧化物的稀土精矿为催化材料的载体,采用硝酸铁溶液浸渍、微波焙烧获得一系列矿物催化材料。

沸石催化合成的新型精细化学品

沸石催化合成的新型精细化学品

沸石催化合成的新型精细化学品沸石是一种自然矿物,其结构具有微孔渠道。

由于其独特的性质,沸石具有广泛的应用。

其中,沸石催化合成新型精细化学品是近年来的研究热点之一。

一、沸石的特性沸石的结构具有微孔渠道,分为大孔道、中孔道和小孔道。

这些孔道的大小和形状决定了沸石的吸附和催化性能。

此外,沸石的骨架具有充足的连接点,使其结构稳定性强,抗高温、高压、强酸、强碱等性质优良。

二、沸石在催化合成中的应用1. 烯烃合成沸石作为催化剂,可以在低温下催化各种反应,例如烯烃合成反应。

烯烃是一种广泛应用的有机化合物,被广泛应用于化学工业、医药工业和农药工业中。

采用沸石作为烯烃合成反应的催化剂,可以大大提高反应的选择性、稳定性和效率。

2. 分子筛分子筛是一种利用沸石结构的吸附性质制备的具有特定孔径的物质,具有广泛的应用,例如用于分离、纯化、催化等。

沸石作为分子筛的主要结构材料,因其结构稳定性、孔道分布、吸附特性优异,成为目前最常用的分子筛材料之一。

3. 芳香化合物合成芳香化合物具有广泛的应用价值,例如作为香料、化妆品、染料、医药等。

采用沸石作为催化剂,可以在低温下催化芳香化合物的合成反应,提高反应的选择性、效率和收率。

三、沸石催化合成新型精细化学品案例沸石作为催化剂可以催化各种反应,生产各种新型精细化学品。

例如:1. 乙醇合成乙硫脲利用沸石作为催化剂,可以在低温下催化乙硫脲的合成反应,反应选择性高,收率也较高。

2. 丙烯酸合成异丁醇利用沸石作为催化剂,可以在低温下催化丙烯酸的不对称加氢反应,获得异丁醇。

3. 二氧化碳合成甲酸利用沸石作为催化剂,可以在低温下催化二氧化碳的加氢还原反应,获得甲酸,这种方案可以应用于储存和转换二氧化碳。

结语沸石作为一种自然矿物,具有独特的物理和化学特性。

在催化合成新型精细化学品方面,沸石也具有独特的优点。

通过沸石的优异催化性能,可以获得高效、高选择性、高收率的新型精细化学品,为现代化工产业发展做出现实贡献。

盘点22大类环境矿物材料,你知道几种

盘点22大类环境矿物材料,你知道几种

盘点22大类环境矿物材料,你知道几种矿物资源储量丰富,种类繁多,价格低廉,并具有净化和修复环境的功能,用作环保材料具有投资少、处理效果好、二次污染小及可以重复使用等优点,是理想的环境整治材料。

目前,可作为环境整治材料的矿物重要有:膨润土、硅藻土、沸石、海泡石、凹凸棒石、磷灰石、蛭石、电气石、高岭土、石英砂、碳酸钙、累托石、石墨、重晶石、锰矿物、氧化铁矿物、伊利石、白云石、粉煤灰、煤矸石、赤泥、尾矿和废石等。

1、膨润土膨润土是2:1层结构的硅酸盐矿物质,作为一种具有良好吸附特性的吸附剂,在环境污染整治中得到了广泛的应用,重要用于废水净化、油污、城市垃圾、废气净化、汽车尾气处理、土地填埋防渗、矿区修复、放射性废物处理等方面,其中以废水处理的应用最多。

2、硅藻土硅藻土是一种由硅藻及其他微生物的硅质遗体沉积而成的生物硅质沉积岩,具有发达的微孔结构,比表面积巨大,是一种价廉的吸附剂和干燥剂,对废水、废气和土壤中重金属、无机和有机污染物均具有良好的吸附或降解效果,同时也可制成各种形状的调湿材料,并具有绝热脱臭吸音等作用。

3、沸石沸石是含水架状硅铝酸盐,分为合成沸石和天然沸石两大类,极易与水溶液中的阳离子发生交换作用,因而具有良好的选择吸附、离子交换及催化等性能,已成为具有紧要地位的环境工程材料之一,可用于废水处理(去除氨氮、氟、砷、金属离子及有机物等)、空气净化(去除甲醛、干燥与净化)、土壤污染整治、除臭抗菌、固体废弃物处理和催化剂载体等方面。

4、海泡石海泡石是一种富镁纤维状硅酸盐粘土矿物,经活化后制得的吸附剂具有高效、可再生的优点,是一种很有前途的环境材料,可用于水污染整治、大气污染整治、土壤污染整治等方面。

5、凹凸棒石凹凸棒石是具层链状结构的含水富镁铝硅酸盐黏土矿物,以其独特的结构、大的比表面积和良好的吸附性等特性受到国内外讨论者的青睐,被称为理想的环保材料,在催化剂制备、吸附脱色、废水废气处理、土壤修复等方面具有极大的应用价值。

矿物材料与环境方面的作用

矿物材料与环境方面的作用

矿物材料与环境:相互作用与可持续发展的桥梁矿物材料,作为地球上最常见的物质之一,与我们的日常生活和工业生产紧密相连。

然而,矿物材料的开采、加工和使用往往会对环境产生一定的影响。

如何在利用矿物材料的同时保护环境,实现可持续发展,成为了一个值得深入探讨的课题。

首先,我们需要了解矿物材料的基本特性及其在各领域的应用。

矿物材料具有独特的物理、化学和机械性能,广泛应用于建筑、交通、化工、电子等领域。

例如,石灰石是水泥生产的主要原料,大理石和花岗岩则广泛应用于建筑和装饰行业。

这些矿物材料的开采和加工为人类社会的发展提供了重要的物质基础。

然而,矿物材料的开采和加工过程往往会对环境产生负面影响。

大规模的采矿活动会导致地形破坏、土壤侵蚀和生物多样性的减少。

同时,采矿过程中会产生大量的废石和尾矿,这些废弃物如果不妥善处理,会对水体和土壤造成污染。

此外,矿物加工过程中产生的废气、废水和固体废弃物也给环境带来了压力。

面对这些问题,我们应当采取一系列措施来减少矿物材料开采和加工对环境的影响。

首先,加强技术研发和创新是关键。

通过改进采矿技术和设备,提高采矿效率,降低采矿成本,同时减少对环境的破坏。

例如,发展绿色采矿技术,采用充填采矿法等,可以在一定程度上减少采矿对地表的破坏。

其次,发展循环经济是实现可持续发展的重要途径。

通过建立废弃物回收利用体系,将采矿废弃物转化为有价值的资源,不仅可以减少废弃物对环境的污染,还能创造经济效益。

例如,将尾矿和废石用于制造建筑材料、铺路等,实现废弃物的再利用。

此外,加强环境监管也是必不可少的措施。

政府应制定严格的环保法规和标准,加强对采矿活动的监管力度,严惩违法排污行为。

同时,建立健全的环境影响评价机制,对采矿项目进行严格的环境评估,确保其在环境友好和社会可承受的范围内进行。

矿物材料在环境治理方面也具有一定的应用潜力。

一些矿物材料具有天然的吸附、过滤和转化性能,可用于处理污水、废气等污染物。

矿物材料概念

矿物材料概念

矿物材料概念一、矿物材料制品矿物材料制品是由矿物原料经过加工处理而制成的一种或多种矿物材料的制品。

这些制品具有各种不同的物理和化学性质,广泛应用于建筑、工业、环保等领域。

二、矿物材料制品应用1.建筑领域:矿物材料制品在建筑领域中广泛应用于墙体材料、保温材料、防水材料、装饰材料等方面。

例如,水泥、砖瓦、玻璃纤维增强水泥等都是常见的矿物材料制品。

2.工业领域:矿物材料制品在工业领域中具有广泛的应用,如用作耐火材料、研磨材料、过滤材料、脱硫剂等。

此外,矿物材料制品还可以用作电池、超导材料等高科技领域的关键材料。

3.环保领域:矿物材料制品在环保领域中具有广泛的应用,如用作吸附剂、催化剂、光催化剂等。

这些制品可以帮助处理污水、废气、废渣等污染物,提高环境质量。

三、矿物材料制品生产工艺矿物材料制品的生产工艺主要包括采矿、选矿、破碎、粉磨、烧结、熔融、冷却等过程。

根据制品的不同性质和用途,生产工艺会有所不同。

例如,生产水泥需要经过生料制备、熟料烧成和粉磨等过程;生产玻璃纤维增强水泥需要经过纤维浸渍、固化等过程。

四、矿物材料制品性能改进为了提高矿物材料制品的性能,需要进行改性处理。

改性处理的目的是改善矿物材料制品的物理和化学性质,例如提高强度、耐久性、抗腐蚀性等。

改性处理方法包括表面处理、复合增强等。

五、矿物材料资源开发与利用矿物材料资源的开发与利用对于矿物材料产业的发展至关重要。

要合理开发和利用资源,提高资源利用率,减少对环境的破坏和污染。

同时,要积极探索和开发新型矿物材料资源,以满足不断增长的市场需求。

六、矿物材料环境影响与保护矿物材料产业的发展会对环境产生一定的影响。

在生产过程中,需要采取有效的措施减少污染物的排放和能源的消耗,降低对环境的影响。

同时,在使用过程中,也要注意减少对环境的破坏和污染,实现可持续发展。

七、矿物材料市场现状与趋势随着经济的发展和人民生活水平的提高,矿物材料市场需求不断增长。

目前,矿物材料市场已经形成了一定的规模和体系,但仍存在一些问题和挑战。

化学反应工艺中常用催化剂介绍

化学反应工艺中常用催化剂介绍

化学反应工艺中常用催化剂介绍化学反应一般需要一定的能量输入才能进行,而催化剂则是一种能够降低反应能量、促进化学反应的物质。

在化学工业中,催化剂的应用广泛,可以提高反应速率、改善产物选择性等,大大促进了化学反应工艺的发展。

下面我们来介绍一些常用的催化剂。

一、酸催化剂酸催化剂是指那些能够提供氢离子的物质,在口感、香味等方面有广泛应用。

最常见的酸催化剂是硫酸和磷酸,它们可以催化醇和烷基化合物的烷基化反应、脂肪醇的硫化反应以及二醇缩合成醚的反应等。

此外,弱酸性树脂、松香、硅烷等也是常用的酸催化剂。

二、碱催化剂碱催化剂则是一种能够提供氢离子的相反,它们可以促进羟基的取代反应。

氢氧化钾和氢氧化钠是常用的碱催化剂,它们可以催化褐煤、木材等天然产物的氧化脱羧反应,生成有价值的化学品。

三、金属催化剂金属催化剂是指那些由单个或多个金属组成的催化剂。

常见的金属催化剂有铂、钯、镍、铬等。

金属催化剂可以促进许多重要的反应,如氢化、断键复合反应、氧化焦油转化等。

铂、钯等贵金属催化剂使用较为广泛,但价格较贵,因此工业上也会使用铜、铁等廉价金属制成的催化剂。

四、脱水剂催化剂脱水剂催化剂是指能够吸收水分子的物质,常用的脱水剂催化剂有分子筛、活性白土等。

分子筛是一种结构稳定、孔道规则的多孔材料,可以用来降低化学反应的自由能。

活性白土则是一种天然粘土矿物,其颗粒较小,孔隙分布不均匀,但能催化一些简单反应。

五、氧化催化剂氧化催化剂是指那些能够参与氧化反应的催化剂。

钒酸盐、锰酸盐以及金属氧化物都是常用的氧化催化剂。

这些催化剂能够参与氧化反应中的氧化过程,并且可以提供一定的缺陷,即催化剂表面的活性位点,能够参与反应并催化反应进行。

六、氢化催化剂氢化催化剂是指那些能够参与氢化反应的催化剂,最常见的是贵金属类催化剂,例如铂、钯、铑等。

这些催化剂能够参与化合物中的双键和三键断裂,使其分子被氢分子替代。

氢化催化剂广泛应用于制备化学品、化工上的转化等方面。

钙钛矿型复合氧化物催化剂

钙钛矿型复合氧化物催化剂



钙钛矿晶体结构

复合结构ABO3是基于氧的八面体连 接的典型的钙钛矿结构的氧化物。 一般说来,A位是镧系稀土元素或碱 土金属元素,B位是过渡金属元素。 理想的钙钛矿型结构属于立方晶系, 分子式为ABO3(rA>rB)。在此结 构中,B阳离子周围有6个氧负离子配 位,形成BO6多面体,A位阳离子周 围有12个氧负离子,形成AO12多面体, 这些氧离子同时又属于8个BO6八面 体共享。典型的晶胞如图1-2 a或b所 示。A位于立方体的8个角点上a或立 方体的体心b;而B则位于体心a或立 方体的8个角点上;O位于6个面心a 或12个棱边的中点b,6个O离子包 围B化物一般具有较高的热稳定性。 一些钙钛矿型复合氧化物,因其容易脱附氧和高温 下的稳定性好而被认为是较有希望的NOx分解的催化材料。 1979年Shin等研究报道了NOx在缺氧钙钛矿型氧化物 SrFeO3-x上的吸附作用及NOx分解活性。同年,Shin等还 报道了结构与钙钛矿相关的棕针镍矿型化合物Ca2Fe2O5和 Sr2Fe2O5的NOx分解活性。此后关于钙钛矿型复合氧化物 催化NOx直接分解的报道络绎不绝。 钙钛矿型氧化物具有较低的价格和灵活多变的组成, 其催化性能在一定程度上可以调节,因而受到人们的关注。 钙钛矿型氧化物催化剂的优点是高温下结构稳定,容易脱 附氧,从而形成有氧空位、表面带负电的活性位。不足之 处是催化剂必须经过高温焙烧,使得比表面积较小,这在 很大程度上限制了催化剂性能。
学中常用O八面体晶胞模型如图c和 d所示,由这种晶胞模型组成整个 晶体如图d。
理想的钙钛矿晶体是绝缘体,所
有的格点均被占据并被强烈的离子 键牢固地束缚,因此它们十分坚硬 且熔点高。但对理想晶体结构的偏 离产生的各种变体往往具有很多新 的性能。如A、B位金属离子均可以 部分被异种金属离子所取代;其晶 格氧含量可在化学计量数附近改变; 热稳定性较高;具有铁电、压电、 磁性以及导电性等特殊的物理性能, 因而被广泛用作结构、电子、磁性 以及催化材料。
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分子筛的应用
3. 中孔分子筛催化剂及其催化作用
按照国际材料学会的规定,材料孔径小于2 nm的为微孔 材料,孔径在2~50 nm之间的属于介孔(中孔)材料,孔径 大于50 nm的为大孔材料。以往的沸石分子筛以及20世纪 80年代发展起来的磷酸铝等分子筛,孔径大多局限在微孔 范围。 直至1992年,Mobil公司的研究人员首次在碱性介质中 以烷基季铵盐型阳离子表面活性剂为模板剂,水热晶化硅 酸盐或 硅铝酸盐 凝胶进一步 合成具 有 规整孔 道结构的 M41S型中孔分子筛,并提出液晶模板机理来解释M41S系 列介孔分子筛的合成机制。
催化剂——神奇的反应导向工具 神奇的反应导向工具 催化剂
什么是催化剂? 什么是催化剂? 能改变反应速率,而本身的组成、质量和化学性质在 反应前后均不发生变化的物质叫做催化剂。 加快反应的为正催化剂,减慢反应的为负催化剂。 说明三点: 1.催化剂只能实现热力学上可以发生的反应。 2.催化剂只能缩短或延长到达平衡的时间,而不能改 变转化率。 3.催化剂具有选择性。
择形催化的4种形式: 择形催化的4种形式:
反应物择形催化 产物的择形催化 过渡态限制择形催化 分子交通控制的择形催化
分子筛的择形催化
①、反应物择形催化
分子直径小于分子筛孔径的反应物分子才可进入晶孔, 与分子筛内表面相接触进行催化反应。
+
例:汽油去直链,留支链?(提高辛烷值) 正构烷烃择形催化裂解为小分子气体逸出而除去
ZSM-5 三维孔道不易堵塞,而且孔 径较小,不利于焦生成的前驱物聚合 反应所需的大过渡状态,所以在酸催 化反应中能阻止结焦(最大优点)。 HM 一维孔道易堵塞,而且大孔中容
M 型分子筛 (焦沉积于内孔中)
易生成稠合芳烃,即结焦(无过渡态 限制)
④、分子交通控制(交叉通道)择形催化
在具有两种不同形状和大小孔道的分子筛中,反应物分 子可通过一种孔道进入到催化活性部位,进行催化反应,而 产物分子则从另一孔道扩散出来 ,尽可能地减少逆扩散, 从而增大反应速率。这种分子交通控制的催化反应,是一种 特殊形式的择形选择性,称分子交通控制择形催化。
分子筛催化剂中通常只含有5%~15%的分子筛,其余 部分可称为基质,通常由难熔性无机氧化物或其混合物 和粘土组成。基质的作用是使分子筛良好分散,使分子 筛易于粘结成形,甚至可使分子筛的热稳定性得到提高。 在催化过程中基质还起到热载体的作用。 制造催化剂时,分子筛原粉通常经胶体研磨后混入基 质的胶体中,用喷雾、挤条或其他方法成形,再经干燥、 焙烧等步骤最后制成催化剂。
2、非纳米分子筛催化剂及其催化作用
(1) 分子筛的催化性能与调变
催化剂制备: ① 催化剂制备:合成分子筛的基本型是Na分子筛。为 产生固体酸性,必须将多价阳离子或氢质子 多价阳离子或氢质子引入晶格中, 多价阳离子或氢质子 所以制备分子筛固体酸催化剂往往先要应用离子交换法。 由于阳离子的离子半径大小等因素,不同阳离子的离 子交换率可有相当大的差别,离子交换条件也各不相同。 待交换的金属在溶液中必须以阳离子形式存在,不易形成 阳离子的金属可用络离子代替。 在制备分子筛双功能催化剂时,除用离子交换法外, 也可用浸渍法,尤其是工业用分子筛催化剂,多采用浸渍 法来承载贵金属。
②、产物择形催化
当产物混合物中某些分子太大,难于从分子筛催化剂的 内孔窗口扩散出来, 就形成了产物的择形选择性。
分子直径小于分子 筛孔径的产物分子才可 从晶孔中扩散出来,成 为观测到的产物。
0.57 nm
CH3OH +
0.63 nm
不能逸出的分子: 异构成较小的异构体扩散出来 裂解成较小的分子 不断裂解、 脱氢,最终催化剂因积炭而失活 浓度不断增加,达到平衡,反应停止
分子筛催化剂具有优异的酸催化活性,例如: NH4M→NH3+HM H++NaM→HM+Na+
Ce3+M+H2OM→CeOH2+M+HM 式中 M 表示分子筛。所产生的质子酸中心的数量和酸 强度对分子筛的酸催化活性具有重要意义。分子筛的两 个羟基脱水将形成路易斯酸(L酸)中心, 其结构是一个 三配位铝原子和同时生成的一个带正电荷的硅原子。 有一种看法认为路易斯酸产生于在阳离子位置上所形 成的六配位铝原子。分子筛的以硅铝比表示的组成对其 酸度和酸强度有很大的影响。
分子筛具有明确的孔腔分布,极高的内表面积(600m2/s) 良好的热稳定性(1000℃),可调变的酸位中心。分子筛酸 性主要来源于骨架上和孔隙中的三配位的铝原子和铝离子 (AlO)+。经离子交换得到的分子筛HY上的OH基显酸位中 心,骨架外的铝离子会强化酸位,形成L酸位中心。 分子筛中起电荷平衡的钠被H+ 所取代而产生酸性。高 价金属阳离子Mn+ 取代Na+ 离子时,由于水合金属离子作 用,使高价金属离子和分子筛结构之间存在着较强的电场, 使吸附在上面的水极化而解离,产生H+酸性。
催化技术与环境污染问题的解决
石油炼制和石油化工是催化剂最大的应用领域, 石油炼制和石油化工是催化剂最大的应用领域,在国民 经济中占有重要地位。在石油炼制和石油化工中, 经济中占有重要地位。在石油炼制和石油化工中,酸催化 剂占有重要的地位。 剂占有重要的地位。 烃类的催化裂化,芳烃和烯烃的烷基化, 烃类的催化裂化,芳烃和烯烃的烷基化,烯烃和二烯烃 的齐聚、共聚和高聚, 的齐聚、共聚和高聚,烯烃的水合制醇和醇的催化脱水等 反应,都是在酸催化剂的作用下进行的。 反应,都是在酸催化剂的作用下进行的。 工业上用的酸催化剂,多数是固体。20世纪60年代以来 世纪60年代以来, 工业上用的酸催化剂,多数是固体。20世纪60年代以来, 又发现一些新型的固体酸催化剂, 又发现一些新型的固体酸催化剂,其中最有影响的是分子 筛型催化剂,其次是硫酸盐型酸性催化剂。 筛型催化剂,其次是硫酸盐型酸性催化剂。
0.63 nm
改性 0.52-0.58 nm ZSM-5
③、过渡态限制择形催化
有些反应, 有些反应,其反应物分子和产物分子都不受催化剂窗口 孔径扩散的限制,只是由于需要内孔或笼腔有较大的空间, 孔径扩散的限制,只是由于需要内孔或笼腔有较大的空间, 才能形成相应的过渡态, 才能形成相应的过渡态,不然就受到限制使该反应无法进 行; 相反, 相反,有些反应只需要较小空间的过渡态就不受这种限 这就构成了限制过渡态的择形催化。 制,这就构成了限制过渡态的择形催化。 ZSM-5常用于这种过渡态选择性的催化反应,最大优点 常用于这种过渡态选择性的催化反应, 是阻止结焦。 是阻止结焦。
像Ca2+、Mg2+、La3+等多价阳离子经交换后可以显示酸 位中心。 Cu2+ 、 Ag+ 等过渡金属离子还原也能形成酸位中 心。一般来说Al/Si比越高,OH基的比活性越高。 分子筛酸性的调变可通过稀盐酸直接交换将质子引入。 由于这种办法常导致分子筛骨架脱铝。所以NaY要先变成 NH4Y,然后再变为HY。
中孔分子筛的结构和性能介于无定形无机多孔材料(如 无定形硅铝酸盐)和具有晶体结构的无机多孔材料(如沸石 分子筛)之间。其主要特征为: ① 具有规则的孔道结构; ② 孔径分布窄,且在1.3~30nm内可以调节; ③ 经优化合成条件或后处理,可具有良好的热稳定性 和一定的水热稳定性; ④ 颗粒具有规则的外形,在微米尺度内保持高度的孔 道有序性。
③、过渡态限制择形催化
二芳 基甲 烷型 过渡 态
(混合体) 例:二烷基苯的烷基转移反应 非择形催化(HY 或 SiO2-Al2O3):三烷基苯异构体混合物 择形催化(HM) :对称的三烷基苯量几乎为零
分子筛催化剂上的结焦
ZSM 十二元环) ZSM-5:三维孔道,晶孔较小(十元环)
④ 分子筛的择形催化的性质 因为分子筛结构中有均匀的小内孔,当反应物和产物 的分子线度与晶内的孔径相接近时,催化反应的选择性常 取决于分子与孔径的相应大小。这种选择性称之为择形催 化选择性。 导致择形选择性的机理有两种,一种是由孔腔中参与 反应的分子的扩散系数差别引起的,称为质量传递选择性; 另一种是由催化反应过渡态空间限制引起的,称为过渡态 选择性。
沸石分子筛催化剂的催化性能
比表面积大,表面极性高,稳定性好 酸催化剂 在浓硫酸、卤化铝和无定形硅酸铝中发生的反应,均可 以在分子筛上进行 裂解、异构化、烷基化、歧化、水合和脱水等反应,均 通过正碳离子反应机理进行 双功能催化剂 载有金属的沸石催化剂具有双功能催化作用 金属起加氢、脱氢作用,分子筛起酸催化作用
产物
“直” 0.52 × 0.58 nm(椭圆形) “之” 0.54 × 0.56 nm (近圆 形) 反应物分子从“之”字形
反 应 物
孔道进入分子筛 较大的产物分子从椭圆形 直孔道扩散出来
ZSM-5、全硅沸石(Silicalite-1)
择形选择性的调变 可以通过毒化外表面活性中心;修饰窗孔入口的大小, 常用的修饰剂为四乙基原硅酸酯;也可改变晶粒大小等。 择形催化最大的实用价值,在于利用它表面孔结构的不 同。择形催化在炼油工艺和石油工业生产中取得了广泛的 应用,如分子筛脱腊、择形异构化、择形重整、甲醇合成 汽油、甲醇制乙烯、芳烃择形烷基化等。
B 分子筛上可载以铂、钯之类的金属,得到兼有金属催 化功能和酸催化功能的双功能分子筛催化剂。一般用金属 的氨基络合物与分子筛进行阳离子交换,再进行还原性分 解。例如:
式中Y代表Y型分子筛。金属可以为原子态分散,同时 也存在着二聚态甚至多聚态。晶内空间的金属还可以向外 表面迁移。除贵金属外,许多过渡金属离子也可以被引入 分子筛而构成双功能催化剂。
2、非纳米分子筛催化剂及其催化作用
② 分子筛催化剂的分类 按分子筛的催化性质,可分为分子筛固体酸催化剂、 金属分子筛双功能催化剂和分子筛择形催化剂三大类。按 分子筛的类型分类,则分子筛催化剂的分类和分子筛的分 类相同。 ③ 分子筛催化剂的特点 A 分子筛催化剂具有优异的酸催化活性,它的酸性来源 于交换态铵离子的分解、氢离子交换,或者是所包含的多 价阳离子在脱水时的水解。
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