工业催化文献综述(精)

合集下载

工业催化催化剂论文

工业催化催化剂论文

贵金属催化剂的应用XXX(XXXX院,XX级应用化工技术XXX班衡阳421002)摘要:叙述贵金属催化剂在技术经济领域中的重要地位及其应用研究发展态势,井探讨汽车尾气净化用贵金属催化剂研究进展.关键词:贵金属,合金,汽车尾气,净化概述贵金属催化剂(precious metal catalyst)一种能改变化学反应速度而本身又不参与反应最终产物的贵金属材料。

几乎所有的贵金属都可用作催化剂,但常用的是铂、钯、铑、银、钌等,其中尤以铂、铑应用最广。

它们的d电子轨道都未填满,表面易吸附反应物,且强度适中,利于形成中间“活性化合物”,具有较高的催化活性,同时还具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性,成为最重要的催化剂材料。

贵金属催化剂对于国家的经济建设与环境和公众健康有着密切的关系。

如化学工业和石油加工业的发展均取擞于催化反应,全世界85%以上的化学工业都与催化反应有关。

1930—1980年初.美国化工部门63种主要产品与34种工艺过程的革新是由化学工业带来的,其中超过60%的产品与90%的过程是基于催化过程。

一个新的催化过程商业化需要大量的投资,时问长达10一15年,催化剂的研究促使这个时间滞后减至最小。

公众对于化学品与工业排放物对环境的污染及治理生存空间状况越来越关注,许多现代化的低成本且节能的环境技术是与催化技术相关的。

汽车尾气排放控制是国际性的战略问题.美国和部分欧洲国家此项催化剂得到了很好地发展和应用,某些国家也在符合排放的指令性指标之上还要求在本世纪末尾气排放减至1/10E 。

此外,有机废物的生物降解,土壤、污水和地下水污染物处理,净化石油污染物等都与贵金属催化剂密不可分。

现代减少化学品对环境损害的三大策略是:尽可能减少废弃物、废气排放减少和整治措施,贵金属催化剂在其中将发挥巨大作用。

简史1831年英国菲利普斯提出以铂为催化剂的接触法制造硫酸,到1875年该法实现工业化,这是贵金属催化剂的最早工业应用。

【文献综述】年产100万吨催化裂化装置设计

【文献综述】年产100万吨催化裂化装置设计

【文献综述】年产100万吨催化裂化装置设计文献综述化学工程与工艺年产100万吨催化裂化装置设计一.催化裂化的目的及意义众所周知,21世纪争夺的是能源,而石油和石油加工是当中的重中之重。

原油经过常减压蒸馏可以获得到汽油、煤油及柴油等轻质油品,但收率不高,只有10%~40%。

而且某些轻质油品的质量也不高,例如直馏汽油的马达法辛烷值一般只有40~60。

随着工业、农业、交通运输业以及国防工业等部门的迅速发展,对轻质油品的需求量日益增多,对质量的要求也越来越高。

这种供需矛盾促使炼油工业向原油二次加工方向发展,这样能进一步提高原油的加工深度,获得更多的轻质油品并提高其质量。

催化裂化(FCC)工艺是将重质油轻质化,目的产品是汽油、柴油和液化气。

由于转化率高,产品质量好,近半个世纪以来, FCC工艺技术和生产规模都有了很大的发展。

目前,催化裂化装置已成为炼油工业深度加工和汽油生产的主体装置[8]。

由于催化裂化投资和操作费用低,原料适应性强,转化率高,自1942年第一套工业化流化催化裂化装置运转以来,它已发展成为炼油厂中的核心加工工艺,是重油轻质化的主要手段之一,而我国石油资源中,原油大部分偏重,轻质油品含量低,这就更加决定了炼油工业必须走深加工的路线[9]。

从催化裂化技术角度来说,基本的是反应再生型式和催化剂性能两个方面的发展。

本设计是对催化裂化装置反应再生系统的工艺设计。

二. 催化裂化技术新进展1936年世界上第一套固定床催化裂化工业化装置问世,揭开了催化裂化工艺发展的序幕。

70多年来,无论是规模上还是技术上都有了巨大的发展。

在我国,经过几代人的不懈努力,FCC技术已经取得了很大进步,为世人瞩目,催化裂化掺炼渣油量不断上升,现已居世界的领先地位。

自1965年我国第一套流化催化裂化装置在抚顺石油二厂建成投产以来,经过40多年的发展,催化裂化及相关的工艺技术、催化剂制造、设备制造、生产管理等各个方面均取得了长足的进步。

工业催化论文

工业催化论文

目录中文摘要 (2)外文摘要 (3)引言 (4)1.金属氧化物催化剂结构 (5)1.1基本金属氧化物催化剂结构 (5)1.1.1 M2O型和MO型氧化物 (5)1.1.2M2O3型 (5)1.1.3MO2型 (6)1.1.4M2O5型和MO3型 (6)1.2复合金属氧化物催化剂的结构类型 (7)1.2.1尖晶石结构 (7)1.2.1钙钛矿结构 (7)2.氧化物催化剂的酸碱性质 (8)3.选择性催化氧化反应 (8)4.金属氧化物催化剂的研究进展 (9)5.金属氧化物催化剂的展望 (9)6.结语 (9)参考文献 (10)金属氧化物催化剂研究金属氧化物催化剂简单介绍指导老师:吴彬(黄山学院化学化工学院,黄山,安徽245041)摘要:本文主要对金属氧化物催化剂及其分类、应用进行了综述,主要介绍了金属氧化物催化剂的结构类型、氧化物催化剂的酸碱性质选择性催化氧化反应,并对近些年来发展应用总结和评述。

关键词:金属氧化物催化剂;氧化物催化剂酸碱性质;选择性催化氧化Advance in Metal Oxide CatalystsMetal oxides catalysts simple introductionDirector:Wu Bin(chemistry and chemical engineering ,Huang shan university, Anhui 245041)Abstract:This paper focuses on the metal oxide catalyst and its classification, applications are reviewed, mainly introduces the structure type of metal oxide catalyst, surface acidity and basicity of metal oxides selective catalytic oxidation reaction, and in recent years the development and application of summary and review.Key Words:metal oxide catalyst; acid-base properties of oxide catalyst; selective catalytic oxidation引言在工业上用得最多的是过渡金属氧化物,它们广泛用于氧化还原型机理的催化反应;主族元素的氧化物多数用于酸碱型机理的催化反应,包括氧化、脱氢、加氢、氧化脱氢、氨化氧化、氧氯化等反应[1](见表1)。

工业催化期末论文

工业催化期末论文
(4)环保催化剂及技术研究
催化技术应用于化工生产和石油加工的污染控制以及能源转换工艺过程中效果良好,目前我国采用催化氧化、湿式氧化、光催化等先进技术的较少,主要是因为这些技术国内研究较少且仍处于实验室阶段,缺乏理论基础研究和工业化应用试验, “重点实验室”主要在这些方加强研究力度。
5、技术、科研状况
我国政府和行业主管部门已充分认识到催化在石油化学工业中的战略地位,十分重视催化研究,并进行了中长期研究开发战略部署,将一批基础研究项目列入了国家“八五”和“九五”的重点科技攻关计划项目。
3、研究方向和内容
.3.1研究方向
(1)新型催化剂的创制开发
跟踪国外研究方向,结合国情,以实现清洁生产为前提,主要开展高附加值化学品合成用催化剂的创制研究工作。
(2)催化反应过程强化技术的开发与应用
主要围绕以功能组合、反应—分离耦合和规整构件反应器等为基础的催化反应过程强化技术的开发,选取一批具有代表性的反应过程,如非稳态反应技术、超重力反应技术、微波催化技术等开展催化过程强化技术的攻关。
(3)催化剂制备共性技术及新型催化材料的开发与应用
主要围绕结构可控催化材料制备中的共性技术开发,选取一批具有代表性的反应过程开展催化新材料、制备技术的攻关,以满足国内生产之需要。
目前工业催化总体的发展趋势是:
(1)新型催化剂的研发与应用发展迅速
新型、高效催化剂的创制,是石油化学工业实现跨越式发展的基础。近几年来,国际上有关催化的研究中,近50%的工作围绕开发新型催化剂。此外,新型催化剂的开发与环境友好又密切相关,要求催化剂及催化技术要从源头消除污染。根据权威检索系统收录的研究论文数量,有关新型催化剂的报道自1990年至1999年至少增加了15倍,择形催化剂、均相络合催化剂、固体超强酸催化剂、膜催化剂、光学活性催化剂、纳米催化剂等各种新型催化材料已成为当前催化剂研究的热点。

催化剂文献综述

催化剂文献综述

文献综述(含主要参考文献)近代化学工业,特别是煤和石油化工的飞速发展,数以千计的化学原料和商品生产都与催化学科的技术成就、催化剂的开发密切相关;另外,现代人类面临的许多困难,像能源、自然资源的开发以及污染等问题的解决,也都部分地依赖于催化过程。

因此,催化过程及催化剂的研究使用受到世界各国政府、产业部门和科研机构的重视。

可以说,催化化学及催化剂在国民经济中具有十分重要的意义。

由于催化科学和技术的飞速发展,在不同的历史阶段人们对催化现象的认识和应用在不断更新,有关催化剂和催化作用的定义也曾有过不同的表述[1]。

在此,只对其中一种目前都比较认可的催化剂定义简述如下:在一个反应体系中,若存在某一种类物质,可使反应速率明显变化(增加或减少),而其本身的化学物质和数量在反应前后基本保持不变,这种物质称为催化剂。

催化剂可以是正催化剂,也可以是负催化剂,一般如不特别说明,都是正催化剂。

在现代化学工业、石油加工工业、食品工业、制药工业及环保行业等部门中催化剂的使用非常广泛,因而催化剂的种类也相当繁多。

对于催化剂的分类[2],有许多不同的方法,在此只对按催化剂的元素及化合态分类这一种分类方法做一详述。

按催化剂的元素及化合态分类,催化剂可分为:(1)金属催化剂,多数为过渡元素,在氧化还原机理的催化反应中最为常用;(2)氧化物催化剂与硫化物催化剂,当其为过渡元素化合物时,亦是氧化还原型机理的催化反应中常用的催化剂;(3)酸、碱、盐催化剂,主要用于酸碱型机理的催化反应;(4)金属有机化合物,为络合催化机理反应中常用的催化剂。

由于催化剂广泛应用于许多行业部门,关于催化剂的制备也就成了广大化学工作者普遍关心的问题。

目前,催化剂制备的常用方法有混合法、浸渍法、沉淀法、凝胶法以及熔融法等[2]。

在催化剂中有很大一部分的活性组分是负载于载体上的,载体与活性组分的组合方法则有混合法、浸渍法、离子交换法、沉淀法、共沉淀法及喷雾法等。

载体除了作为催化剂的基底,还可减少催化剂的收缩,增大催化剂的机械强度,改善活性组分的活性、选择性及对毒物的抵抗能力等[3]。

合成氨的工业催化简介

合成氨的工业催化简介

吉林化工学院工业催化学科知识文献综述课题题目:合成氨的催化工业简介班级:化工0801学号:08110119姓名:张迪日期:2010.12.1合成氨的催化工业简介合成氨合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。

别名:氨气。

分子式NH3英文名:syntheticammonia。

世界上的氨除少量从焦炉气中回收副产外,绝大部分是合成的氨。

合成氨主要用作化肥、冷冻剂和化工原料。

一、合成氨-基本简介生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤(或焦炭)等。

①天然气制氨。

天然气先经脱硫,然后通过二次转化,再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序,得到的氮氢混合气,其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约0.1%~0.3%(体积),经甲烷化作用除去后,制得氢氮摩尔比为3的纯净气,经压缩机压缩而进入氨合成回路,制得产品氨。

以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。

②重质油制氨。

重质油包括各种深度加工所得的渣油,可用部分氧化法制得合成氨原料气,生产过程比天然气蒸气转化法简单,但需要有空气分离装置。

空气分离装置制得的氧用于重质油气化,氮作为氨合成原料外,液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。

③煤(焦炭)制氨。

随着石油化工和天然气化工的发展,以煤(焦炭)为原料制取氨的方式在世界上已很少采用。

用途氨主要用于制造氮肥和复合肥料,氨作为工业原料和氨化饲料,用量约占世界产量的12%。

硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。

液氨常用作制冷剂。

贮运商品氨中有一部分是以液态由制造厂运往外地。

此外,为保证制造厂内合成氨和氨加工车间之间的供需平衡,防止因短期事故而停产,需设置液氨库。

液氨库根据容量大小不同,有不冷冻、半冷冻和全冷冻三种类型。

液氨的运输方式有海运、驳船运、管道运、槽车运、卡车运。

二、合成氨-构成发现德国化学家哈伯(F.Haber,1868-1934)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。

固体酸催化合成苯甲醛缩乙二醇【文献综述】

固体酸催化合成苯甲醛缩乙二醇【文献综述】

文献综述化学工程与工艺固体酸催化合成苯甲醛缩乙二醇[前言]酸催化反应涉及到烃类裂解、重整、异构等石油炼制过程,以及烯烃水合、聚合,芳烃烷基化、酰基化,醇酸酯化等石油化工和精细化工过程。

而迄今为止,在这些生产过程当中应用的酸催化剂主要还是液体酸,目前来说此生产工艺已经比较成熟,但其发展过程却给环境带来了很大的弊端。

此外,相对比与均相催化来说,还存在着很多难以控制的缺点,例如催化剂选择性差,容易腐蚀装置设备,连续生产性差等。

特别是对的环境污染,这对于当今世界环境保护来说是不得不处理的隐患。

早在60多年前,科研人员就试着寻找一种固体酸来代替液体酸,而在最近几年里,固体超强酸已然成为了热门的研究对象。

因为,对于液体酸来说,固体酸选择性高、与液相反应体系容易分离、不会腐蚀装置设备、反应后处理容易、对环境污染小等优点,并且酸催化反应的应用范围也更加得广,能在较高温度范围内使用。

经过近年来的发展,固体酸的种类也越来越多,主要有无卤素固体超强酸、单组分固体超强酸、多组分复合固体超强酸。

固体超强酸如今不管在催化剂的制备、理论的研究,结构的表征,还是在工业上的应用都取得了很大的进步,由于其突出的优点和良好的工业应用前景,固体酸催化剂已经成为了研究中的热点。

同时人们除了不断研发新的固体酸催化剂以及固体酸催化工艺,也在努力研究固体酸酸性形成和催化反应的机理[1]。

固体超强酸催化剂是研究工业化的关键问题,例如制备高活性、强选择性、价格低廉的催化剂。

解决好产物与催化剂的分离,以及催化剂的回收、再利用和再生等工业中存在的基本问题。

在制备过程中引入微波、微乳等新技术,深入研究表面酸与制备方法、促进剂、载体之间的关系,酸性分布与制备方法、催化反应活性的关系,以便进一步改善固体超强酸的制备方法和固体酸催化剂再生方法,为工业化提供必要条件。

缩酮是一类同一碳与两个烷氧基和两个烃基相连的有机化合物。

可由半缩酮与醇在酸催化下反应制得,并且是一类应用广泛的香料。

工业催化论文

工业催化论文

燃料电池的发展及应用摘要:能源和环境是全人类面临的重要课题,考虑可持续发展的要求,燃料电池技术正引起能源工作者的极大关注。

主要在介绍燃料电池的工作原理、发展简史、分类及特性的基础上,详细分析和论述了燃料电池的应用和研发现状,并对其发展前景作了展望。

关键字:燃烧电池,研究意义,工作原理,应用1839年,英国的William Grove首次发现了水解过程逆反应的发电现象,燃料电池的概念从此开始。

100多年后,英国人Francis T。

Bacon使燃料电池走出实验室,应用于人们的生产活动[2]。

20世纪60年代,燃料电池成功应用于航天飞行器并逐步发展到地面应用[3]。

今天,随着社会经济的飞速发展,随之而来的不仅是人类文明的进步,更有能源危机,生态恶化。

寻求高效、清洁的替代能源成为摆在全人类面前的重要课题。

继火力发电、原子能发电之后,燃料电池发电技术以其效率高、排放少、质量轻、无污染,燃料多样化等优点,正进一步引起世界各国的关注。

一.研究燃料电池的意义能源是经济发展的基础,没有能源工业的发展就没有现代文明,人类为了更有效地利用能源一直在进行着不懈的努力.历史上利用能源的方式有过多次革命性的变革,从原始的蒸汽机到汽轮机、高压汽轮机、内燃机、燃气轮机,每一次能源利用方式的变革都极大地推进了现代文明的发展.随着现代文明的发展,人们逐渐认识到传统的能源利用方式有两大弊病.一是储存于燃料中的化学能必需首先转变成热能后才能被转变成机械能或电能,受卡诺循环及材料的限制,效率很低,一半以上的能量白白地损失掉了;二是传统的能源利用方式给人类的生活环境造成了巨量的废水、废气、废渣、废热和噪声污染.对于发电行业来说,虽然采用的技术在不断地进步,如开发出了超高压、超临界机组,开发出了流化床燃烧和整体气化联合循环发电技术,但这种努力的结果是机组规模巨大、远距离输电,投资上升,综合能源利用率仍然只有35%左右,大规模的污染仍然没有得到根本解决.多年来人们一直在努力寻找既有较高能源利用率又不污染环境的能源利用方式,燃料电池发电技术就是其中的一种.早在内燃机问世之前,英国的Willian Grove 在1893 年就展示了世界第一台以稀硫酸为电解质,氢气和氧气为燃料的电化学电能转化装置.然而在20 世纪50 年代之前,由于电极过程动力学理论的落后以及内燃机这种相对简单的能量转化装置的应用,燃料电池的发展一直处于停滞状态.到20 世纪中叶,在宇航工业发展的推动下,常温氢氧燃料电池技术有了长足的发展,但由于当时燃料电池系统造价昂贵,因此只应用在航天、军事等特殊场合.近年来,由于矿物资源的日趋贫乏和生态环境问题日益受到重视,为此人们迫切希望发展高效的、既可节省有限矿物资源同时又可减少CO2排放的发电技术.燃料电池发电技术正好能够满足以上要求,因此重新受到了人们的重视.燃料电池(FC)是继火力、水力和核能之后的第四种发电方式,燃料电池具有非同寻常的性能,电效率可达60%以上,而且可以在带着部分负荷运行的情况下进行维修,除了有低比率碳氧化物排放外几乎没有任何有害的排放物.从原理上讲,燃料电池不受卡诺循环的限制,与传统热机相比具有以下优点:能量转化效率高(可达50%~60%);环境友好(很低的NO x,SO2和噪音排放);比能量或比功率高;适应能力强;可以电热联供,且副产品可作为工业原料;模块结构简单,电站建设周期短,维护检修方便.二.燃料电池的工作原理燃料电池实际上是一个化学反应器,它把燃料同氧化剂反应的化学能直接转化为电能。

催化剂文献综述

催化剂文献综述

催化剂文献综述催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质,广泛应用于工业生产、环境保护和能源领域。

本文将综述催化剂的研究进展,并探讨其在不同领域的应用。

催化剂的研究一直以来都备受关注。

近年来,研究人员通过改变催化剂的结构和成分,不断寻求更高效、更稳定的催化剂。

例如,金属催化剂因其优异的催化性能受到广泛关注。

研究人员通过调节金属催化剂的晶格结构、表面形貌和氧化状态,实现了对反应活性、选择性和稳定性的精确控制。

非金属催化剂也备受研究者的青睐。

非金属催化剂具有较低的成本、较高的稳定性和较好的环境友好性。

例如,过渡金属氧化物、硅基催化剂和碳基催化剂等非金属催化剂在有机合成、环境治理和能源转化等方面展现了巨大的应用潜力。

催化剂在工业生产中发挥着重要作用。

它们能够降低反应温度和能耗,提高生产效率和产品质量。

例如,催化剂在石油加工、化学品合成和废气处理等领域得到广泛应用。

通过优化催化剂的配方和工艺条件,可以提高反应速率、选择性和产率,降低副产物和废弃物的生成,实现资源的高效利用和环境的可持续发展。

催化剂还在环境保护方面发挥着重要作用。

例如,催化剂在汽车尾气净化、工业废水处理和大气污染控制等领域起到了关键作用。

通过催化剂的作用,可以将有害气体转化为无害物质,降低污染物的排放量,保护环境和人类健康。

催化剂在能源领域也具有重要应用价值。

例如,催化剂在燃料电池、光催化和电催化等方面展现了巨大的潜力。

通过催化剂的作用,可以实现能源的高效转化和存储,推动可再生能源的广泛应用,促进能源的可持续发展。

催化剂是一种重要的研究领域,具有广阔的应用前景。

通过不断改进催化剂的性能和结构,可以实现对反应活性、选择性和稳定性的精确控制。

催化剂在工业生产、环境保护和能源领域发挥着重要作用,对推动社会经济发展和促进可持续发展具有重要意义。

未来,我们有理由相信,催化剂将继续发展壮大,并为人类社会的进步做出更大的贡献。

(完整版)TiO2光催化文献综述

(完整版)TiO2光催化文献综述

ZnO/TiO2复合纳米纤维的制备及光催化性能研究文献综述1.前言20世纪以来,科技的不断进步和工业的快速发展,在给人类带来舒适与便利的同时,也造成了环境的污染与恶化,给人类的健康和生活带来了潜在的危胁。

[1-3]在各种环境污染中,最普遍、最主要和影响最大的是化学污染。

因而, 有效地控制和治理各种化学污染物对构成人类生存最基本的水资源、土壤和大气环境的破坏是环境综合治理中的重点。

多年来人们一直在寻找和尝试治理环境污染的办法,比如物理法、化学法和生物处理法等[4-6],但是都存在着不少缺陷。

因此,研究开发新型的化学污染处理方法有非常重要的意义。

光催化是纳米半导体的独特性能之一。

纳米半导体材料在光的照射下,通过有效吸收光能产生具有超强氧化能力和还原能力的光生电子和空穴,促进化合物的合成或使化合物(有机物,无机物)降解的过程称之为光催化[7]。

1972年,Fujishima和Honda[8]首先发表了用TiO2作为光催化剂分解制氢的论文,这标志着光催化时代的开始,当时正值能源危机,因此利用光催化剂和太阳能制备氢气对缓解能源危机具有重大的意义,引起了科研学者的广泛关注,随后更多关于光催化的研究深入开展了对光催化机理的探索。

在1977年,Frank和Bard等[9]用TiO2作为光催化剂将水中的氰化物分解,氧化CN-为OCN-,为光催化剂处理污水的发展提供了有力依据。

这些重大的研究也为如今催化剂在环境净化和新能源利用开发方向的研究奠定了基础。

TiO2以其无毒、催化活性高、稳定性好和价格低廉等优点, 被公认为优良的半导体光催化剂。

纳米TiO2的光生空穴的强氧化能力, 使得生物难降解的有机污染物的完全矿物化氧化成为可能。

大量研究表明,绝大部分有机物均能被TiO2光催化氧化而降解。

此外许多无机化合物或无机离子也能在TiO2表面与光生电子反应被光催化生成毒性较小或无毒的产物。

因而在大气净化、抗菌、净水、防污、防臭方面有着广阔的应用前景。

工业催化

工业催化

工业催化Industrial Catalysis摘要:本文主要对工业催化剂的发展历程及其分类、应用进行了综述,主要介绍了酸碱催化剂,金属催化剂等四种催化剂的催化作用,并对近些年来发展应用总结和评述。

关键词:工业催化;催化剂;金属催化剂;酸碱催化剂;络合催化剂;金属氧化物催化剂前言:石油和化学工业是当代社会最基本、最大的三大支柱产业之一,它与能源和材料工业关系密切。

而石油化学工业的发展离不开催化剂,催化剂的重要性主要表现在以下几方面:1)催化作用是现代化学工业的基础,许多重要的石油化工过程,若不用催化剂,其化学反应速度非常慢,或根本无法进行工业生产。

2)先进的催化技术能产生可观的经济效益,采用合适的催化剂可以加速化学反应,广辟自然资源,促进技术革新,大幅度地降低产品成本,提高产品质量,并且合成用其它方法不能得到的产品,所以,催化剂对提高工业经济效益的这种间接作用是不可估量的。

3)催化技术已成为化工过程开发和技术进步的动力,催化技术在化工过程开发和技术进步方面的作用是很大的,主要表现在采用新型催化剂改进原有催化过程,提高转化率和选择性;简化工艺过程,减少反应步骤;缓和操作条件,降低反应压力和温度;改变原料路线,采用多样化及廉价原料;使清洁生产成为现实。

1.催化科学发展简史1.1萌芽时期(20世纪以前)1746年J.罗巴克建立了铅室反应器,生产过程中由硝石产生的氧化氮实际上是一种气态的催化剂,这是利用催化技术从事工业规模生产的开端。

1831年P.菲利普斯获得二氧化硫在Pt上氧化成三氧化硫的英国专利。

后来德国人E.雅克布建立工厂生产Pt催化剂。

Pt 是人类史上第一个工业催化剂,直至现在Pt还是许多工业催化剂的催化活性成分。

1.2奠基时期(20世纪初)在这一时期内,制成了一系列重要的金属催化剂,催化活性成分也扩大到了液体并运用高度分散可提高催化活性的原理,设计出有关的制造技术,例如沉淀法、浸渍法、热熔融法、浸取法等,成为现代催化剂工业中的基础技术。

工业催化论文

工业催化论文

手性催化研究发展黄善青班级:09化工(2)班学号:09206040201摘要:不对称催化是有机化学的前沿领域和发展方向。

手性是自然界的基本属性之一。

构成生命体的有机分子绝大多数是不对称的,手性是三维物体的基本属性,如果一个物体不能与其镜像重合,就称为手性物体。

这两种形态称为对映体,互为对映体的两个分子结构从平面上看完全相同,但在空间上完全不同,如同人的左右手互为镜像,但不能完全重合,科学上称其为手性。

近年来,人们对单一手性化合物(如手性医药和农药等)及手性功能材料的需求推动了手性科学的蓬勃发展。

手性物质的获得,除了来自天然以外,人工合成是主要的途径。

外消旋体拆分、底物诱导的手性合成和手性催化合成是获得手性物质的三种方法,其中,手性催化是最有效的方法,因为他能够实现手性增殖。

一个高效的手性催化剂分子可以诱导产生成千上万乃至上百万个手性产物分子,达到甚至超过了酶催化的水平。

2001年,诺贝尔化学奖授予了三位从事手性催化研究的科学家Knowles、Noyori 和Sharpless,以表彰他们在手性催化氢化和氧化方面做出的开拓性贡献,同时也彰显了这个领域的重要性以及对相关领域如药物、新材料等产生的深远影响。

关键字:手性催化催化剂影响引言:我国关于手性催化研究的进程与发展本文结合国际上手性催化研究的最新进展,主要回顾了我国科学家近年来在新型手性配体、金属配合物手性催化、生物手性催化、有机小分子手性催化、负载手性催化剂、以及新概念与新方法等方面取得的重要研究进展[4],并展望了手性催化的未来发展趋势。

一、手性催化结构与性能的关系虽然化学家们对各种类型的不对称反应以及许多手性催化剂进行了大量的研究,同时对未能发现的机理、影响对映选择性因素和过渡态模型的设计与近似计算也都做了大量的工作,但也没有找出其中的关键因素。

对不同的有机反应,手性配体需要什么样的结构与构型,使用何种金属或过渡金属才是最有效的等等一系列问题都值得进一步研究。

文献综述范文

文献综述范文

油品加工中结焦现象的研究进展摘要摘要::在石油品加工工艺过程中结焦现象普遍存在,这种现象严重影响了装置的长期运行。

国内外的学者对这种现象做了长期研究并开发出了许多抑制结焦的技术及设备。

本文将对这些研究加以介绍。

油品加工催化裂化结焦设备装置关键词:关键词:油品加工1、油品加工过程中结焦的成因及影响1.1、油品加工过程总焦块形成原因油品加工过程结焦的机理和焦块形成的过程是一系列化学反应和物理变化的综合结果。

有研究发现油品加工过程中焦块的形成与进料关系很大,他们经实验发现,进料的芳香性越高,焦炭的形成速度越快。

由此认为可以假定焦炭的形成似乎与大的芳香族化合物作为中间产物的反应的速度有关系[1][2]。

谭都平等人对C2选择加氢催化剂的研究发现结焦物形成的过程中主要发生狄尔斯—阿德尔反应、羟甲酰化反应和齐聚反应[3]。

在油品加工中由于温度,压力和物料加入速度不同,结焦的形态也不相同[4]。

1.2、结焦对油品加工工艺的影响结焦导致催化剂活性降低,同时使得化工反应装置效能降低,管道收到堵塞,装置被破停工检修,耗费人力物力[3]~[7]。

Elena Hájeková等人对通过传统工艺共裂解原料用石脑油回收多聚烯烃过程中的结焦现象进行了研究,发现在干净的反应器表面含有聚烯类石脑油结焦量跟纯的石脑油类似[8]。

石油产品加工中的结焦是不可避免的,但是尽量的减少结焦的产生对生产具有很大的益处。

2、结焦控制对策根据油品加工过程中的焦炭成因,控制结焦速率需要多种因素共同考虑,例如优化原料加入速度,改变反应温度,采用新装备等[9]。

另外许多研究提出,改变原料组成可以明显减少结焦的速率[2][3],通过降低床层温度也可以降低加氢催化剂的结焦速率[3]。

但是在油品加工中,改变床层温度和其他反应条件的方法可能会导致反应偏离最佳反应温度,所以在实际生产中要综合考虑。

3、国内外开发的抗结焦技术人们很早就意识到了油品加工过程中的结焦对油品加工的影响,并提出对原料进行预处理以减少结焦的产生,1959年的一项专利提出将重油首先轻质化以减少结焦[10]。

(完整word版)国内外化工行业催化剂制备与应用-文献综述.doc

(完整word版)国内外化工行业催化剂制备与应用-文献综述.doc

催化氧化处理难降解废水催化剂的应用研究文献综述一催化剂研究发展概况1 从国内外该技术目前研究现状及发展趋势来看 , 该类催化剂的开发向着选择性低、工艺简单、易再生、廉价高效的方向发展。

2 均相催化剂混溶于废水中,易流失,且难以回收再生利用;3非均相催化剂成为该类催化剂研究的重点。

国内外以金属氧化物如氧化镍、氧化锰、氧化钒等为催化剂对高浓度有机废水进行了氧化处理研究 , 取得了较好的效果 ; 但存在金属氧化物难以回收、流失量大等问题 ;4负载型或共混催化剂则克服了上述问题。

负载型催化剂使催化剂的活性组分高度分散 , 强化了传质过程 ; 同时载体对有机污染物具有一定的吸附和催化作用 , 载体与催化剂良好的协同作用大大提高了催化氧化的效果。

作为催化剂载体使用的主要有活性炭、γ - Al 2 O3、粘土、树脂等。

活性炭特殊的石墨型层状微晶结构, 赋予其丰富的孔结构、比表面积以及结晶缺陷, 其表面大量含氧基团的存在 , 尤其是羟基、酚羟基等的大量存在使活性炭不仅具有吸附能力 , 而且具有一定的催化氧化和还原作用 , 从而使其作为催化剂或催化剂载体被广泛用于石油化工、印染、医药化工等工业废水处理中。

而γ- Al 2 O3具有较强的抗热冲击和抗机械冲击能力 , 同活性组分 Cu、Fe 等的协同催化作用佳 , 作为该方面载体应用的报道也较多。

此外 , 以粘土、粉煤灰等为载体的该类催化剂也有少量报道。

而催化剂的活性组分 , 出于对催化剂成本的考虑 , 国内外的研究主要集中对廉价的过渡金属如Cu、Fe、Mn、Ni 等; 而对于活性较高的贵金属组分如 Pt 、Rh 等,由于成本较高而相对研究较少。

二针对各种污染废水,国内外催化剂的制备与应用进展如下:1催化 O3氧化①纺织印染废水采用以γ-Al 2O3为载体,由含稀土元素为主的过渡金属和多种组分混合型金属元素制备的催化剂,通过催化氧化试验装置,对纺织印染废水的二级处理出水进行中试深度处理研究,反应温度 60 ~80 ℃;常压处理,废水处理后, COD 和色度去除率可达 80%张仲燕等以超细γ-Al2O3为载体,在Cu(NO3)2溶液中,采用浸渍法制备超细γ-Al 2O3/CuO 催化剂 , 并将其用于处理含氮染料废水 , 发现此催化剂活性高 ,COD 和色度去除率分别为 77%和 99%。

催化剂工业综述(DOC)

催化剂工业综述(DOC)

工业催化与绿色化学结课论文工业催化剂研究最新进展与制备方法学院:环境与化学工程学院专业:化学工程与技术学号:S姓名:时间:2016-4-21工业催化剂-纳米氧化物研究进展与制备方法摘要:催化剂(catalyst) 是一种能够改变化学反应速度,而它本身又不参与最终产物的物质。

本文综述催化剂纳米氧化铝、ZrO2的制备及最新研究进展。

指出制备性能优异的新型催化剂已经成为化学工业可持续发展的关键。

关键词:纳米氧化铝;ZrO2;催化剂;制备一、前言活性组分大小在几十纳米左右的催化剂称为纳米催化剂[1],它具有深层次的阵列有序结构( nanostructured array)等特点[ 2]。

在现代化学工业、石油加工工业、食品工业及制药工业等工业部门中应用广泛,催化反应使用的固体催化剂常由活性组分、助催化剂及载体三部分组成,活性组分对催化剂的活性起决定性的作用;助催化剂可以改善催化剂的活性及选择性;而载体主要是承载活性组分和助催化剂,改进催化剂的物理性能。

组成相同的催化剂因各组成结构的性质不同,其催化性能具有很大差异,而这些组成结构又受制备技术的影响。

催化剂一般由化学法、物理法和物理化学法等方法制得,如共沉淀、浸渍法等。

但是这些传统方法制得的催化剂催化性能一般。

为了制备性能优异的工业催化剂,需要使用先进的制备方法和生产工艺。

最初使用载体的目的是为了节约贵金属材料(如铂、钯等) 和提高催化剂的机械强度,后来研究发现使用不同载体催化剂的活性会产生差异。

王亚军等[3]对众多研究成果作了总结,认为催化剂载体在催化反应中一般有下述几方面作用:(1) 增大有效表面积和提供合适的孔结构;(2) 提高催化剂的机械强度,包括耐磨性、硬度、抗压强度和耐冲击性等;(3) 提高催化剂的热稳定性;(4) 提供催化反应的活性中心;(5) 与活性组分作用形成新的化合物;(6) 增加催化剂的抗毒性能,降低对毒物的敏感性;(7) 节省活性组分用量,降低成本。

工业催化论文

工业催化论文

Pt-Re/Al2O3工业应用的进展(冯峥嵘08206040102 )摘要:本文主要介绍了Pt-Re/Al2O3催化剂的原理和实验室制备方法,主要包括载体γ- Al2O3和Pt-Re/Al2O3催化剂的制备,分别用了铝溶胶中和法和浸渍法。

在文章最后,对新兴材料的催化剂做了简要的介绍。

关键字:催化重整催化剂、γ- Al2O3、ZMS-5型分子筛一、引言:汽油英文名ULP,外观为透明液体,主要成分为C4~C12脂肪烃和环烃类,并含少量芳香烃和硫化物。

催化重整是在含铂催化剂作用下加热汽油馏分(石脑油),使其中的烃类分子重整排列形成新分子的工艺过程,副产氢气。

经催化重整过的ULP(汽油)富含芳烃和异构烷烃,辛烷值较高,无需添加抗爆剂TEL(四乙基铅)。

重整工艺基本流程见图一[1]。

图一催化重整包括预处理、重整和后处理三个步骤。

预处理是除去沸点低于600C的馏分和有害杂质,精制后的石脑油用泵抽送进装置后,与循环氢混合,然后进入混合进料换热器中与反应产物换热,在催化剂的作用下重整。

重整后的产物进入后处理即加氢阶段,以除去重整油中所含的少量烯烃。

在整个工艺过程中,核心是重整步骤,研究催化重整催化剂对于降能耗、提高生产力和石油资源充分利用有着重要的意义。

二、催化重整催化剂:根据Mills等人[2]提出的双功能重整催化剂的概念,重整反应需要两种不同的活性中心:金属活性中心和酸性活性中心。

这两种活性中心分别提供金属加氢、脱氢功能和酸性异构化功能,这就是重整催化剂的双功能特性。

重整催化剂的负载型催化剂,主要由活性氧化铝载体和Pt-Re 金属活性元组成。

2.1活性氧化铝载体:2.1.1简介:氢氧化铝是活性氧化铝的前身,经过热处理后形成氧化铝。

负载型石脑油重整催化剂所用的氧化铝载体主要是η-Al2O3或γ- Al2O3。

η-Al2O3载体的前身是湃水铝石。

湃水铝石晶粒大小约30~100nm,堆积松散,晶粒之间充满键结合的水。

工业催化文献综述

工业催化文献综述

工业催化文献综述固体酸催化剂的发展及应用专业:化学工程与工艺班级:学生学号:学生姓名:完成时间:1一、引言催化剂(catalyst):是一种能够改变化学反应速度,而它本身又不参与最终产物的物质。

:随着环境意识的加强以及环境保护要求的日益严格,,液体催化剂已完全满足不了化工产品的发展要求,然而新型固体酸催化剂却弥补了当前的一些不足,固体酸催化剂已成为催化化学的一个研究热点。

与液体酸催化剂相比,固体酸催化反应具有明显的优势,固体酸催化在工艺上容易实现连续生产,不存在产物与催化剂的分离及对设备的腐蚀等问题。

并且固体酸催化剂的活性高,可在高温下反应,能大大提高生产效率。

还可扩大酸催化剂的应用领域,易于与其他单元过程耦合形成集成过程,节约能源和资源。

关键词:固体酸催化剂摘要:通过固体孙催化剂在有机合成反应中的应用,说明固体酸催化剂的优越性,介绍了固体酸催化剂技术应用的进展,指出了固体酸催化剂应用存在的主要问题1固体酸催化剂的定义及分类1.1定义一般而言,固体酸可理解为凡能碱性指示剂改变颜色的固体,或是凡能化学吸附碱性物质的固体。

按照布朗斯泰德和路易斯的定义,则固体酸是具有给出质子或接受电子对能力的固体。

固体酸是催化剂中的一类重要催化剂,催化功能来源于固体表面上存在的具有催化活性的酸性部位,称酸中心。

它们多数为非过渡元素的氧化物或混合氧化物,其催化性能不同于含过渡元素的氧化物催化剂。

这类催化剂广泛应用于离子型机理的催化反应,种类很多。

此外,还有润载型固体酸催化剂,是将液体酸附载于固体载体上而形成的,如固体磷酸催化剂。

1.2固体酸的分类(1)固载化液体酸HF/Al2O3,BF3/AI2O3,H3PO4/硅藻土(2)氧化物简单Al2O3,SiO2,B2O3,Nb2O5复合Al2O3-SiO2,Al2O3/B2O3(3)硫化物CdS ZnS2(4)金属磷酸盐AlPO4,BPO 硫酸盐Fe2(SO4)3,Al2(SO4)3,CuSO4(5)沸石分子筛ZSM-5沸石,X沸石,Y沸石,B沸石丝光沸石,非沸石分子筛:AlPOSAPO系列(6)杂多酸H3PW12O40,H4SiW12O40,H3PMo12O40(7)阳离子交换树脂苯乙烯-二乙烯基苯共聚物Nafion-H(8)天然粘土矿高岭土,膨润土,蒙脱土(9)固体超强酸SO42-/ZrO2,WO3/ZrO2,MoO3/ZrO2,B2O3二、主题1各类固体酸催化剂的研究近况以下主要是综述了固体超强酸(H0<-11.94)的研究发展状况,包括了单组分固体超强酸催化剂和多组分复合固体酸催化剂的研究。

国内外催化裂化技术的新进展 文献综述

国内外催化裂化技术的新进展 文献综述

国内外催化裂化技术的新进展1、国内催化剂技术进展随着我国炼油工业的发展,对催化裂化催化剂的要求也不短变化。

本文介绍一下能进一步提高重油的裂化能力,满足催化裂化原料重质的需求的重油催化剂。

由于我国催化裂化装置重油掺炼水平较高,进而促进了重油催化裂化催化剂的发展。

我国重油催化剂的主要突出表现在:很强的重油裂化能力、良好的抗重金属污染能力、较低的干气和焦化产率以及较低的催化剂单耗。

催化裂化催化剂性能必须满足催化裂化的不同要求,如原料、装置工艺、产物分布、油品质量、环保法规等。

炼厂增效和装置运行需求决定了催化裂化催化剂的性能要求,近年来除了对催化剂的常规要求如满足抗磨损、低价格、目的产品收率高、汽油辛烷值较高等方面的要求外,催化剂在适合加工重油原料、改善油品质量(如汽油烯烃、硫含量)、满足特殊的产品分布需求(如多产柴油、低碳烯烃等)、满足转化和产品需要的催化裂化新工艺相匹配的催化剂以及适应环境保护的需要等方面做了许多工作。

国内石科院、等单位在催化材料的研究以及与催化剂有关的分子筛、基质等材料的开发方面取得了较大的进展。

在渣油FCC催化剂方面注重原位合成分子筛技术、分子筛超稳化改性技术、基质抗重金属技术以及基质孔结构和酸性控制技术等;在降烯烃催化剂方面多采用REUSY沸石或复合沸石作为降烯烃催化剂的活性组分,如RIPP开发了特殊氧化物改进性分子筛表面技术,兰州石化研究院开发了HRSY系列以高稀土超稳Y沸石和超稳稀土Y沸石为主的多元活性组分以及多元活性组分的符合改进性技术;在多产烯烃催化剂方面,注重择形分子筛ZSM—5及其改性技术。

重质原油/含酸原油的加工、向石油化工延伸增加炼油装置效益以及因环保要求提高燃料油产品质量和限制装置污染物排放是今后工作的重点,新的FCC工艺技术的开发主要围绕这些主题进行。

同时一些新的设备,如新型喷嘴、快分、终端设备、气提装置和再生器等都有已经成功地在工业FCC装置使用。

FCC装置是的大型化使得干气的利用具有经济性,而FCC装置加工含氧化物也是一些炼油企业提高效益的有效途径。

催化裂化文献综述

催化裂化文献综述

催化裂化文献综述文献综述催化裂化是重质油在酸性催化剂存在下,在五百摄氏度左右、一万到三万帕下发生以裂化反应为主的一系列化学反应,生产轻质油、气体和焦炭的过程。

由于催化裂化投资和操作费用低、原料适应性强、转化率高,自1942年第一套工业化流化催化裂化装置运转以来,它已发展成为炼油厂中的核心加工工艺,是重油轻质化的主要手段之一。

催化裂化产品是主要的运输燃料调合组分。

在世界范围内,FCC汽油占总汽油产量的25%~80%,FCC柴油占总柴油量的,10%~30%,而且是仅次于蒸汽裂解制取丙烯的又一大生产装置。

面对日益严格的环保法规的要求,通过装置改造和与其它上下游工艺结合(如进料加氢,产品后处理等),催化裂化能以合适的费用生产合适的产品。

即使从更长远的目标看,催化裂化装置所产汽油经加氢饱和后也应能成为燃料电池的一种燃料组分【1】。

催化裂化的原料和产品【2】一原料催化裂化的原料范围广泛,可分为馏分油和渣油两大类。

馏分油主要是直馏减压馏分油,也包括少量的二次加工重馏分油如焦化蜡油、脱沥青油等;渣油主要是减压渣油、加氢处理渣油等。

渣油都是以一定的比例掺入到减压馏分油中进行加工,其掺入的比例主要受制于原料的金属含量和残炭值。

对于一些金属含量很低的石蜡基原油也可以直接用常压重油作为原料。

当减压馏分油中掺入渣油时则通称为重油催化裂化,1995年之后我国新建的装置均为掺炼渣油RFCC【2】。

二产品催化裂化的产品包括气体、液体和焦炭。

其中气体主要是干气和液化气。

液体产物分为:汽油、柴油、重柴油(回炼油)和油浆。

中国石油石油化工研究院开发的国Ⅳ汽油生产技术集成催化剂、催化剂级配、工艺及开工操作等多项核心技术,有效破解了高烯烃含量的催化汽油脱硫和辛烷值降低的技术难题,形成了具有自主知识产权的满足国Ⅳ标准的催化裂化汽油加氢改质技术。

该技术作为中国石油具有自主知识产权的清洁汽油生产技术,填补了中国石油生产国Ⅳ清洁汽油的技术空白,可为企业汽油质量升级提供自主技术支持,具有巨大的社会效益和经济效益,工业应用前景广阔【7】。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

工业催化文献综述固体酸催化剂的发展及应用班级:学生学号:学生姓名:完成时间:1一、引言催化剂(catalyst :是一种能够改变化学反应速度,而它本身又不参与最终产物的物质。

:随着环境意识的加强以及环境保护要求的日益严格, ,液体催化剂已完全满足不了化工产品的发展要求,然而新型固体酸催化剂却弥补了当前的一些不足,固体酸催化剂已成为催化化学的一个研究热点。

与液体酸催化剂相比,固体酸催化反应具有明显的优势,固体酸催化在工艺上容易实现连续生产,不存在产物与催化剂的分离及对设备的腐蚀等问题。

并且固体酸催化剂的活性高,可在高温下反应,能大大提高生产效率。

还可扩大酸催化剂的应用领域,易于与其他单元过程耦合形成集成过程,节约能源和资源。

关键词:固体酸催化剂摘要:通过固体孙催化剂在有机合成反应中的应用,说明固体酸催化剂的优越性,介绍了固体酸催化剂技术应用的进展,指出了固体酸催化剂应用存在的主要问题1固体酸催化剂的定义及分类1.1定义一般而言,固体酸可理解为凡能碱性指示剂改变颜色的固体,或是凡能化学吸附碱性物质的固体。

按照布朗斯泰德和路易斯的定义,则固体酸是具有给出质子或接受电子对能力的固体。

固体酸是催化剂中的一类重要催化剂,催化功能来源于固体表面上存在的具有催化活性的酸性部位,称酸中心。

它们多数为非过渡元素的氧化物或混合氧化物,其催化性能不同于含过渡元素的氧化物催化剂。

这类催化剂广泛应用于离子型机理的催化反应,种类很多。

此外,还有润载型固体酸催化剂,是将液体酸附载于固体载体上而形成的,如固体磷酸催化剂。

1.2固体酸的分类(1固载化液体酸 HF/Al2O3,BF3/AI2O3,H3PO4/硅藻土(2氧化物简单 Al2O3,SiO2,B2O3,Nb2O5复合 Al2O3-SiO2,Al2O3/B2O3(3硫化物 CdS ZnS2(4金属磷酸盐 AlPO4,BPO 硫酸盐 Fe2(SO43,Al2(SO43,CuSO4(5 沸石分子筛 ZSM-5沸石 ,X 沸石 ,Y 沸石 ,B 沸石丝光沸石 , 非沸石分子筛 :AlPOSAPO系列(6杂多酸 H3PW12O40,H4SiW12O40,H3PMo12O40(7阳离子交换树脂苯乙烯 -二乙烯基苯共聚物 Nafion-H(8天然粘土矿高岭土 , 膨润土 , 蒙脱土(9固体超强酸 SO42-/ZrO2,WO3/ZrO2,MoO3/ZrO2,B2O3二、主题1各类固体酸催化剂的研究近况以下主要是综述了固体超强酸 (H0<-11.94的研究发展状况 , 包括了单组分固体超强酸催化剂和多组分复合固体酸催化剂的研究。

1.1 单组分固体超强酸苏文悦、陈亦琳等人 [1]对 SO2-4/TiO2进行了研究 , 发现 SO2-4/TiO2固体酸可用于光催化降解溴代甲烷。

当 H2SO4浸渍液浓度为 1mol/L时 , 制备所得的 SO2-4/TiO2酸性最强 (H0<-12.14,具有超强酸性和最高的光催化活性 , 且比在相同反应条件下的 TiO2的光催化活性提高了 2~10倍。

任立国等人 [2]制备了 PO3-4/TiO2固体酸 , 对其进行了表征 , 并催化了乙酰乙酸乙酯和乙二醇的缩酮化反应。

研究结果表明 , 经 PO3-4改性后的 TiO2在425!~575!焙烧可形成表面同时存在 L 酸中心和 B 酸中心的固体超强酸。

在缩酮化反应中 ,PO3-4质量分数为 7.5%、焙烧温度为 500! 的固体酸催化剂具有最高催化活性。

于荟、朱银华等人 [3]采用等体积浸渍法制备了新型晶须状介孔 SO2-4/TiO2固体酸 , 以其为催化剂催化乙酸和正丁醇的酯化反应。

经一系列物化表征后显示 ,SO2-4/TiO2固体酸具有纳米级晶粒、晶须状形貌、高比表面积和介孔结构 ,500! 焙烧时催化剂活性最高。

酯化反应中 , 在催化剂的投入质量为 0.2g 、 n(正丁醇 /n(乙酸 =1.5、反应时间为 3h 的条件下 , 正丁醇转化率可达 94%。

1.2 多组分复合超强酸复合其他金属氧化物型李文生 , 尹双凤等人 [4]制备了经高温活化焙烧的B2O3/ZrO2催化剂。

表征后得出 , 对于 700! 活化焙烧的 B2O3/ZrO2,B2O3的含量为 4.1%比表面最大 , 而 B2O3的含量为 8.3%时催化剂表面的总酸量最大。

实验还3表明催化剂表面 B/Zr原子之比中强酸百分含量间存在顺变关系 , 而且中强酸中心是催化环己酮肟贝克曼重排的活性中心。

郭锡坤、王小明 [5]以 -Al2O3为载体 , 用分步浸渍法制得 Cu/ZrO2/S2O2-8/ -Al2O3固体酸 , 用于催化选择还原 NO 的反应。

实验表明 , 由于 S2O2-8和 ZrO2可抑制 -Al2O 颗粒的烧结及 CuAl2O4尖晶石相的生成 , 且促使催化剂表面 B 酸中心的形成 , 在有 10%水蒸气存在时 NO 的最大转化率还能达 80.2%。

1.3磁性复合型常铮、李峰等人 [6]利用超声波法制得磁性纳米固体酸催化剂Zr(SO42/Fe3O4,并对不同配比的催化剂进行表征。

当 Fe3+/Fe2+的摩尔比为5.5,NaOH 的浓度为 0.1mol/L时 , 制出的纳米级磁基体磁性相对最强、颗粒大小均匀。

当 Zr(SO42/Fe3O4的摩尔比降低时 , 酯化时的催化活性降低 , 但催化剂的磁性增强 , 即其回收率增大。

常铮、郭灿雄等人 [7]制备出磁性超细固体酸 SO2-4-ZrO2/Fe3O4,并用于催化乙酸丁酯的合成反应。

经实验表征后发现 , 磁基体的平均粒径为 40nm, 催化剂在650! 条件下焙烧 , 部分 Fe3O4会转化为 Fe2O3, 使整体磁学性能下降。

但 650! 处理的 SO2-4-ZrO2/Fe3O4(5 1 催化剂虽然比表面积降低到 60.8m2/g左右 , 酸性却增强 , 催化活性也上升。

王君 [8]设计合成了 SO2-4/ZrO2/Fe3O4/Al2O3、 SO2-4/ZrO2/Fe3O4/TiO2、SO2-4/ZrO2/Fe3O4/B2O3和 SO2-4/ZrO2/Fe3O4/WO3四种固体酸催化剂 , 并依次作为合成柠檬酸三丁酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯和苹果酯的催化剂。

分析结果显示 ,Al2O3、 TiO2与 Fe3O4的引入均能抑制 ZrO2(t向 ZrO2(m转变 , 有效抑制晶粒生成 , 提高酸性 ;B2O3在高温烧结中起钉扎作用 , 阻碍晶界的移动 , 同样抑制晶粒生成 ;WO3与 Fe3O4的引入能使 ZrO2在较高的焙烧温度下保持 ZrO2(t,利于形成酸中心。

1.4复合稀土元素及交联剂负载型华平、李建华等人 [9]合成了稀土复合型的 SO2-4/TiO2/La3+固体酸 , 且用于催化合成马来酸二辛脂。

经考察得出 , 当 Ti/La的物质量之比为 6 1, 用于浸渍的硫酸浓度为 1.8mol/L时 ,550! 焙烧的催化剂活性最高 , 酯化率可达 96.9%。

4陈同云 [10]用共沉淀法制得了引入稀土元素钕的固体超强酸 SO2-4/ZrO2-Nd2O3,将其用于催化乙酸和甘油的酯化反应。

实验结果显示 ,-15! 陈化、650! 焙烧、 Zr/Nd的物质量之比为 100 1时 , 催化剂酸度最强 (H0=-16.0,酯化率达95%以上。

低温陈化和 Nd 的加入使催化剂的酸性增强 , 并能使 ZrO2四方晶相在较宽的温度范围内不发生转化。

郭锡坤、谌宁 [11]以累托土为基质 , 采用四种不同的方法 :(1向 Zr 交联剂中引入 La;(2在未焙烧的 Zr-CLR 中引入 La(3在焙烧后的 Zr-CLR 中引入 La;(4先用 La 与 Na-R 进行交换再加入 Zr 交联剂 , 分别制备了不同的含 La 的 SO2-4改性 Zr 交联粘土固体酸催化剂。

结果表明 , 先用 La 与 Na-R 进行交换再加入 Zr 交联剂 , 或采用 La-Zr 双组分与累托土交联所得的固体酸 L 酸酸量增多 , 酸强度增强。

郭锡坤、张俊豪等人 [12]采用溶胶凝胶法制备了 Cu/CeO2/SO2-4/Ti-PLIM固体酸催化剂 , 并且进行表征。

结果表明 , 钛交联剂能增大交联蒙脱土载体的比表面积 , 制得的孔径为 3~7nm;SO2-4与钛形成螯合双配位结构 , 促使了 B 酸中心的形成 , 酸量提高 ;Ce 还促使了 Cu 的还原作用。

1.5分子筛负载型陈静、孙蕊等人 [13]采用液相沉积法制备了 MCM-41负载 S2O2-8/TiO2的固体超强酸 , 以乙酸和异戊酯的酯化反应考察催化剂的性能。

表征显示 , 催化剂保持了 MCM-41的介孔结构 , 而且促进了 S2O2-8酸中心的形成 , 得到了 Ti/Si的物量比为 1、 0.5mol/LS2O2-8溶液浸渍 5h 、 550! 下焙烧 4h 的最佳工艺条件。

肖容华、徐景士 [14]利用混合球磨法将 ZSM-5分子筛与研细的 Zr(OH4混合研磨至光滑后按 15g/mL硫酸浸泡 , 焙烧后制得 SO2-4/ZrO2-ZSM-5超强酸 (H0=-12.70。

m(ZSM-5/ZrO2=4%,浸渍液 H2SO4浓度为 1.0mol/L,600!焙烧 3h, 为较好的催化剂制备条件。

ZSM-5的引入有利于表面的晶化 , 增大催化剂的比表面积 , 使其活性增强。

1.6 其他类型固体酸 (1固体杂多酸固体杂多酸催化剂可分为 [15]:(1纯杂多酸 ;(2杂多酸盐 ;(3负载型杂多酸 (盐三类。

杂多阴离子由不同种类的含氧酸根阴离子缩合而成 , 杂多酸属于液体酸 , 具有较强的酸强度。

当质子被碱金属阳离子取代形成盐后可作为固体酸使用。

为避免杂多酸分解 , 用于制备负载型杂多酸的 5主要是中性和酸性载体。

典型的杂多酸型催化剂有 Keggin 、 Dawson 、Waugh 等结构 , 其主要差别在于中心原子的配位数和配位体的八面体单元的聚集状态不同 [16]。

因为此类型固体酸酸性较强 , 其在酯化、烷基化等方面的应用研究活跃起来。

王广健、刘广卿等人 [17]用浸渍法和吸附法制备了负载 Keg gin 杂多酸 , 并对其进行表征 , 总结了在重排反应、醇氧化、缩合反应等不同类型催化反应中催化剂失活的原因及影响催化剂水热稳定性的因素。

但杂多酸型催化剂进行均相催化后回收效果不理想。

(2离子交换树脂离子交换树脂分为两类 [18]:(1大孔聚苯乙烯磺酸树脂 ;(2全氟磺酸树脂 (Nafion。

前者的酸性一般比后者弱 , 但酸位数量是前者的 5倍。

强酸性离子交换树脂一般具有致密无孔、比表面积小、酸中心利用率低的缺点王海、王建武等人 [19]利用溶胶凝胶法制得中孔孔道纳米固体酸催化剂 Nafion/SiO2,其比表面积大大增加 , 从而使更多的酸中心得到暴露 , 而其更具有四种强度不同的酸性位。

相关文档
最新文档