固体酸碱催化剂及其催化作用全解共52页
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催化化学--3 固体酸碱催化作用
5
3.4 固体酸碱中心的结构和性质
3.4.1 单一金属氧化物表面酸碱性
以氧化铝为例。Al2O3有多种变体, 作为催化剂主要是 Al2O3, 而-Al2O3等无催化作用。从电负性看, Al2O3表面的羟 基是两性的，如在高温脱水, 表面上就出现强酸中心, 经研究 证明这些酸中心是L酸。 如重新放臵于空气, 这些酸中心就 会消失。对这种现象, Hindin等提出如下模型:
SiO4结构中的硅(4价)有较大的电负性, 可吸引铝原子周
围电子, 这就进一步增大了铝的吸电子性. 使铝原子有 可能通过水裂解放出一个质子而获得羟基.
12
3.4.2 二元金属氧化物表面的酸碱性 当氧化硅-氧化铝表面通过高温加热脱水, 水分子将从 B-部位离开, 这时裸露在外的铝离子将具有接受电子 对的性质，如下图式所示, 形成了L-酸部位. 根据处理 条件的不同， 脱水表面可以是B-酸, 也可以是L-酸， 或者是两种酸都有.
混合氧化物表面上形成酸中心的 Tanable 模型
有所增大，也能成为烯烃异构反应的有效催化剂，工业
上经常采用这种方法来改进 Al2O3 的催化性能。
10
3.4.2 二元金属氧化物表面的酸碱性 无论是氧化铝还是氧化硅，或者这二种干燥氧化 物的机械混合物，都不是活性的裂解催化剂。 但是
它们的胶体混合物，即使主要是氧化硅却都具有相当
活性。这就是说，当氧化铝被引入到氧化硅中时，即 使浓度很小就能形成对裂解反应有催化作用的表面。 或者说，已在表面上形成B-酸或者L-酸。 这是由于 在铝的三水合物和氧化硅的表面烃基之间发生了消除
Peri认为，氧化铝表面脱水过程如下图所示：
OHOHOHOHOHOHOH-
O2O2-
O2O2-
O2O2-
3.4 固体酸碱中心的结构和性质
3.4.1 单一金属氧化物表面酸碱性
以氧化铝为例。Al2O3有多种变体, 作为催化剂主要是 Al2O3, 而-Al2O3等无催化作用。从电负性看, Al2O3表面的羟 基是两性的，如在高温脱水, 表面上就出现强酸中心, 经研究 证明这些酸中心是L酸。 如重新放臵于空气, 这些酸中心就 会消失。对这种现象, Hindin等提出如下模型:
SiO4结构中的硅(4价)有较大的电负性, 可吸引铝原子周
围电子, 这就进一步增大了铝的吸电子性. 使铝原子有 可能通过水裂解放出一个质子而获得羟基.
12
3.4.2 二元金属氧化物表面的酸碱性 当氧化硅-氧化铝表面通过高温加热脱水, 水分子将从 B-部位离开, 这时裸露在外的铝离子将具有接受电子 对的性质，如下图式所示, 形成了L-酸部位. 根据处理 条件的不同， 脱水表面可以是B-酸, 也可以是L-酸， 或者是两种酸都有.
混合氧化物表面上形成酸中心的 Tanable 模型
有所增大，也能成为烯烃异构反应的有效催化剂，工业
上经常采用这种方法来改进 Al2O3 的催化性能。
10
3.4.2 二元金属氧化物表面的酸碱性 无论是氧化铝还是氧化硅，或者这二种干燥氧化 物的机械混合物，都不是活性的裂解催化剂。 但是
它们的胶体混合物，即使主要是氧化硅却都具有相当
活性。这就是说，当氧化铝被引入到氧化硅中时，即 使浓度很小就能形成对裂解反应有催化作用的表面。 或者说，已在表面上形成B-酸或者L-酸。 这是由于 在铝的三水合物和氧化硅的表面烃基之间发生了消除
Peri认为，氧化铝表面脱水过程如下图所示：
OHOHOHOHOHOHOH-
O2O2-
O2O2-
O2O2-
第四章_固体酸催化剂.ppt
SiO2-Al2O3表面酸性来源及转化
局部区域电荷不平衡产生酸性中心
Si O Ｓi－Ｏ－Ａl－Ｏ－Ｓi O Si Si O Ｓi－Ｏ－Ｍg－Ｏ－Ｓi O Si
• 许多复合氧化物中两种正离子的价态不同，但配 位数相同，因局部电荷不平衡而产生酸性中心
• 有些复合氧化物中两种阳离子的价态相同，但配位 数不同，也导致局部电荷不平衡 • 在Al2O3-B2O3晶格中，Al2O3为铝氧八面体，电荷平衡； B2O3为硼氧正四面体，处于-1价 • 因此，硼氧正四面体在附近束缚一个正离子或质子， 因而产生了表面酸性 • 活性氧化铝的结构和表面酸性来源也是如此
• 有的复合氧化物中两种金属离子的价态和配位数 均相同，而电负性不同时，也会由于局部环境的 电荷不平衡，而产生酸性 • 复合氧化物中由于两种金属离子的 价态不同而配位数相同 价态相同而配位数不同 价态和配位数都相同，而元素的电负性不同 • 导致复合氧化物晶格的局部电荷不平衡，都可能 具有较强的酸性
12MoO42- + PO43- + 27H+ → H3PMo12O40 + 12H2O
• 杂多酸根[PMo12O40]3-称为12磷钼酸阴离子
4.2.5.1 杂多酸酸根的化学组成
• 杂原子X： P、V、 Si、Ti、Sn、 Al、 Fe、Co 等
• 配（多）原子M：Mo、W、V、Cr 等 H3[PW12O40]〃xH2O H3[PMo12O40]〃xH2O H3[SiW12O40]〃xH2O
MO H MO H
Al2O3表面的脱水过程
OHOHOHOHOH-
O2-
O2- O2-
O2-
O2-
O2-
A 中氧离子具有碱性，
04章1固体酸碱催化剂及其催化作用
最强酸判断： HA B A BH
碱型色
酸型色
一个pKa较小（如－12）的指示剂加入固体酸中，不出
现共轭酸型色，说明该固体酸强度H0>pKa,酸强度小， 需要更换指示剂测量。
注意：
指示剂有 不同名称
二肉桂醛缩丙 酮（别名：1， 9二苯基壬四 烯酮；二苯基 壬四烯酮，二 肉桂叉丙酮， 双亚肉桂基丙 酮，学名＝二 肉桂醛缩丙酮）
固体表面酸强度和酸量测定 酸强度是指给出质子的能力(B酸强度)或者接受电子对
的能力(L酸强度)。酸强度表示酸与碱作用的强弱，是 一个相对量。 用碱性气体从固体酸脱附的活化能、脱附温度、碱性 指示剂与固体酸作用的颜色等都可以表示酸的强度。 通常用酸强度函数Ho表示固体酸强度，Ho也称为 Hammett函数。酸浓度的负对数值：－lg[H]
酸碱中心的形成与结构 例B：SiO2为主成分
氧化物负电荷过剩，显示B酸性（吸附H+)
第一节、酸碱催化剂的应用及其作用
第一节、酸碱催化剂的应用及其作用
固体酸碱催化作用 酸位性质与催化作用
第一节、酸碱催化剂的应用及其作用
固体酸碱催化作用 酸强度与选择性有关
第一节、酸碱催化剂的应用及其作用
第一节、酸碱催化剂的应用及其作用
苯酚可在酸性SiO2—A12O3上吸附，也可在碱性MgO上 吸附，而且也可在ZrO2上吸附。且其脱附温度高于在 MgO或SiO2—Al2O3上的脱附温度。显然，苯酚在ZrO2上 吸附最强，在SiO2一Al2O3上最弱，在MgO上吸附中等。 这就说明ZrO2有典型的双功能催化作用。
3.【酸碱电子理论】G.N.Lewis定义（L酸碱） (1)所谓酸，乃是电子对的受体。如BF3 (2)所谓碱，则是电子对的供体。如NH3
碱型色
酸型色
一个pKa较小（如－12）的指示剂加入固体酸中，不出
现共轭酸型色，说明该固体酸强度H0>pKa,酸强度小， 需要更换指示剂测量。
注意：
指示剂有 不同名称
二肉桂醛缩丙 酮（别名：1， 9二苯基壬四 烯酮；二苯基 壬四烯酮，二 肉桂叉丙酮， 双亚肉桂基丙 酮，学名＝二 肉桂醛缩丙酮）
固体表面酸强度和酸量测定 酸强度是指给出质子的能力(B酸强度)或者接受电子对
的能力(L酸强度)。酸强度表示酸与碱作用的强弱，是 一个相对量。 用碱性气体从固体酸脱附的活化能、脱附温度、碱性 指示剂与固体酸作用的颜色等都可以表示酸的强度。 通常用酸强度函数Ho表示固体酸强度，Ho也称为 Hammett函数。酸浓度的负对数值：－lg[H]
酸碱中心的形成与结构 例B：SiO2为主成分
氧化物负电荷过剩，显示B酸性（吸附H+)
第一节、酸碱催化剂的应用及其作用
第一节、酸碱催化剂的应用及其作用
固体酸碱催化作用 酸位性质与催化作用
第一节、酸碱催化剂的应用及其作用
固体酸碱催化作用 酸强度与选择性有关
第一节、酸碱催化剂的应用及其作用
第一节、酸碱催化剂的应用及其作用
苯酚可在酸性SiO2—A12O3上吸附，也可在碱性MgO上 吸附，而且也可在ZrO2上吸附。且其脱附温度高于在 MgO或SiO2—Al2O3上的脱附温度。显然，苯酚在ZrO2上 吸附最强，在SiO2一Al2O3上最弱，在MgO上吸附中等。 这就说明ZrO2有典型的双功能催化作用。
3.【酸碱电子理论】G.N.Lewis定义（L酸碱） (1)所谓酸，乃是电子对的受体。如BF3 (2)所谓碱，则是电子对的供体。如NH3
工业催化剂作用原理—固体酸碱催化剂
工业催化剂作用原理—固体酸碱催化剂工业催化剂是一种能够加速化学反应速率，并且能够在反应结束后原封不动地保留在反应系统中的物质，其作用原理多种多样。
其中，固体酸碱催化剂是一类重要的催化剂，在催化反应中发挥着重要的作用。
其作用原理涉及酸碱理论以及固体催化剂表面反应活性等方面的知识。
固体酸催化剂的作用原理主要涉及酸的质子（H+）捐赠能力。
在催化反应中，酸性固体酸催化剂能够将反应基质中的酸性氢质子化，形成带正电荷的离子。
这个离子会在催化剂表面与反应物进行相互作用并形成中间体，从而提高反应速率。
例如，氧化钒(V)可以从硫酸中脱水剥离出H+，然后与烷烃分子发生反应，生成碳碳双键。
与之相对应的是固体碱催化剂的作用原理。
碱性固体碱催化剂能够从溶液中吸收质子（H+），形成负电荷的离子。
这些离子在与酸性物质反应时能够中和酸性环境，从而增加反应速率。
例如，氢氧化钠可以中和酸性物质中的质子，使得反应物质变得更易于反应。
固体酸碱催化剂的催化作用可以分为两个步骤：吸附和反应。
在催化过程中，反应物分子首先被催化剂表面吸附，并且与表面原子或离子发生相互作用。
吸附可以分为物理吸附和化学吸附两种形式。
在物理吸附中，反应物与催化剂之间的相互作用主要是吸引力力，吸附是可逆的。
在化学吸附中，反应物与催化剂之间形成新的化学键，吸附是不可逆的。
吸附后，反应物分子变得更加容易发生化学反应。
反应发生后，产物分子从催化剂表面解吸释放出来。
此外，固体酸碱催化剂的催化活性与其表面性质相关。
催化剂表面的活性位点可以提供吸附反应物的位置，并且能够提供活化能较低的路径，使得反应能够更快进行。
这些活性位点可以是表面缺陷、孔道结构、拓扑位点等。
总而言之，固体酸碱催化剂的作用原理涉及酸碱理论以及固体催化剂表面反应活性等方面的知识。
通过吸附和反应两个步骤，酸性催化剂可以质子化、碱性催化剂可以质子化，从而提高反应速率。
此外，催化剂表面的活性位点也对催化性能起着关键作用。
酸碱催化剂及其催化作用 优秀课件
酸碱催化剂及其催化作用
第3章 酸碱催化剂及其催化作用
3.1 酸碱催化剂的应用及其分类 3.1.1酸碱催化剂的应用 ❖ 催化裂化；烷烃异构化；芳烃异构化；烷基化转
移；烷基化；芳烃烷基化；择形催化烷基化；水 合反应；酯化反应；烃类芳构化。
3.1.2 酸碱催化剂分类
固体酸碱定义（三种） ❖ S.A Arrhenius(阿累尼乌斯)酸碱
固体酸、碱的定义
❖ 固体酸：凡能化学吸附碱性物质的固体。 ❖ 按BrÖnsted和Lewis的定义：
▪ 能给出质子或者接受电子对的固体称之为固体酸。 ▪ 能接受质子或者给出电子对的固体称之为固体碱。
固体酸的分类
1、天然粘土类：高岭土、膨润土、蒙脱土、天然 沸石等，主要组分为氧化硅和氧化铝；
2、载浸体润（类氧：化液硅体和酸氧(H化2铝SO）4 上、；H3PO4)负载在相应的 3、阳离子交换树脂： 4、金属氧化物或复合氧化物：如ZrO2, WO3 MoO3,
等WO3- ZrO2, MoO3-ZrO2, 杂多酸、合成分子筛 5、金属盐：NiSO4, AlPO4 ，AlCl3
固体碱的分类
1 、浸润类：NaOH、KOH浸润于氧化硅和氧化铝 上上；；碱金属、碱土金属分散于SiO2, Al2O3等载体
2、阴离子交换树脂： 3、B金aO属, 氧SiO化2物-M或g复O 合, T氧iO化2 -物Mg：O如, ANla2O2O3,-MK2gOO等MgO, 4、金属盐：Na2CO3, K2CO3 Na2WO4 ，KCN等 5、用碱金属离子或碱土金属离子交换的合成分子筛
等
固体酸碱催化剂的种类与应用
❖ 固体酸碱催化剂分类 主要有以下几种：天然的、浸渍的，离子交换树 脂，金属氧化物硫化物，金属盐类，合成复合氧 化物。
第3章 酸碱催化剂及其催化作用
3.1 酸碱催化剂的应用及其分类 3.1.1酸碱催化剂的应用 ❖ 催化裂化；烷烃异构化；芳烃异构化；烷基化转
移；烷基化；芳烃烷基化；择形催化烷基化；水 合反应；酯化反应；烃类芳构化。
3.1.2 酸碱催化剂分类
固体酸碱定义（三种） ❖ S.A Arrhenius(阿累尼乌斯)酸碱
固体酸、碱的定义
❖ 固体酸：凡能化学吸附碱性物质的固体。 ❖ 按BrÖnsted和Lewis的定义：
▪ 能给出质子或者接受电子对的固体称之为固体酸。 ▪ 能接受质子或者给出电子对的固体称之为固体碱。
固体酸的分类
1、天然粘土类：高岭土、膨润土、蒙脱土、天然 沸石等，主要组分为氧化硅和氧化铝；
2、载浸体润（类氧：化液硅体和酸氧(H化2铝SO）4 上、；H3PO4)负载在相应的 3、阳离子交换树脂： 4、金属氧化物或复合氧化物：如ZrO2, WO3 MoO3,
等WO3- ZrO2, MoO3-ZrO2, 杂多酸、合成分子筛 5、金属盐：NiSO4, AlPO4 ，AlCl3
固体碱的分类
1 、浸润类：NaOH、KOH浸润于氧化硅和氧化铝 上上；；碱金属、碱土金属分散于SiO2, Al2O3等载体
2、阴离子交换树脂： 3、B金aO属, 氧SiO化2物-M或g复O 合, T氧iO化2 -物Mg：O如, ANla2O2O3,-MK2gOO等MgO, 4、金属盐：Na2CO3, K2CO3 Na2WO4 ，KCN等 5、用碱金属离子或碱土金属离子交换的合成分子筛
等
固体酸碱催化剂的种类与应用
❖ 固体酸碱催化剂分类 主要有以下几种：天然的、浸渍的，离子交换树 脂，金属氧化物硫化物，金属盐类，合成复合氧 化物。
酸碱催化剂及其催化作用 (2)
• 早期用硫酸、氢氟酸、磷酸、三氯化铝等液体酸或路易
斯酸作为催化剂。这些酸都具有确定的酸强度、酸类型， 而且在较低温度下有相当高的催化活性。 • 从产品分离、设备腐蚀，尤其上环保方面考虑，使用固体 酸催化剂替代H2SO4、HF和AlCl3 等液体酸催化剂的工艺 十分重要 。 • 本章主要探讨固体酸催化剂及其催化作用。
酸型（L，B）鉴定：吡啶吸附后红外光谱会出现
特征峰
+H+
N
N
H+
在红外光谱～1550cm-1处有一特征峰，B型酸。
相反，如和L-酸配位，将得到一种配位化合物
+L
NL
N
这时在～1450cm-1处有一特征峰也可以利用紫外-可见
光谱来测酸型。应采用带共轭体系的吸着分子，如蒽，芘，
三苯甲烷等。
25
第二十五页，共112页。
③制备时发生部分水解给出质子
④金属离子提供L酸中心 ⑤金属离子还原产生质子
18
第十八页，共112页。
1 酸碱定义及酸碱中心的形成 2 酸碱催化剂的应用及其分类 3 固体酸性质及其测定 4 酸碱催化作用及其机理 5 沸石型催化剂及其催化作用 6 典型酸碱催化反应剖析
19
第十九页，共112页。
3.3.1固体酸的性质
硬碱：电负性大、极性强，对外层电子抓得紧、难 于失去电子的物质， 软碱：电负性小、极性弱，对外层电子抓得松、易 于失去电子的物质， 交界碱：处于两者之间的酸。
软硬酸碱规律：硬亲硬、软亲软，交界两相亲。
12
第十二页，共112页。
3.2.1 酸碱催化中心的形成
(Formation of the Catalysts’ Center)
超酸
斯酸作为催化剂。这些酸都具有确定的酸强度、酸类型， 而且在较低温度下有相当高的催化活性。 • 从产品分离、设备腐蚀，尤其上环保方面考虑，使用固体 酸催化剂替代H2SO4、HF和AlCl3 等液体酸催化剂的工艺 十分重要 。 • 本章主要探讨固体酸催化剂及其催化作用。
酸型（L，B）鉴定：吡啶吸附后红外光谱会出现
特征峰
+H+
N
N
H+
在红外光谱～1550cm-1处有一特征峰，B型酸。
相反，如和L-酸配位，将得到一种配位化合物
+L
NL
N
这时在～1450cm-1处有一特征峰也可以利用紫外-可见
光谱来测酸型。应采用带共轭体系的吸着分子，如蒽，芘，
三苯甲烷等。
25
第二十五页，共112页。
③制备时发生部分水解给出质子
④金属离子提供L酸中心 ⑤金属离子还原产生质子
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第十八页，共112页。
1 酸碱定义及酸碱中心的形成 2 酸碱催化剂的应用及其分类 3 固体酸性质及其测定 4 酸碱催化作用及其机理 5 沸石型催化剂及其催化作用 6 典型酸碱催化反应剖析
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第十九页，共112页。
3.3.1固体酸的性质
硬碱：电负性大、极性强，对外层电子抓得紧、难 于失去电子的物质， 软碱：电负性小、极性弱，对外层电子抓得松、易 于失去电子的物质， 交界碱：处于两者之间的酸。
软硬酸碱规律：硬亲硬、软亲软，交界两相亲。
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第十二页，共112页。
3.2.1 酸碱催化中心的形成
(Formation of the Catalysts’ Center)
超酸
工业催化基础》课件第4章酸碱催化剂及催化作用
对温度和压力敏感
虽然酸碱催化剂可以在相对较低的温度和压力下发挥作用，但在某些 情况下，可能需要更高的温度和压力才能获得理想的催化效果。
05
酸碱催化剂的发展趋势与展望
新型酸碱催化剂的研发
总结词
新型酸碱催化剂的研发是未来发展的重 要方向，旨在提高催详细描述
随着科技的不断进步，新型酸碱催化剂的 研发成为研究的热点。这些新型催化剂通 常采用纳米技术、分子工程等先进技术制 备，具有更高的活性和选择性，能够显著 提高催化反应的效率和产物的纯度。同时 ，新型酸碱催化剂的研发也有助于降低环 境污染，实现绿色化学的发展目标。
离子交换树脂催化剂
通过离子交换作用，使树脂带 上酸性或碱性基团，从而具有 酸碱性质，常用于水处理和化
学反应中。
02
酸碱催化剂的作用机制
质子转移机制
质子转移机制是酸碱催化剂发挥作用的重要方式之一。在催 化反应过程中，酸碱催化剂通过提供质子来促进反应的进行 。质子转移通常涉及酸性催化剂中的氢离子或碱性催化剂中 的负氢离子。
04
酸碱催化剂的优缺点
优点
反应条件温和
酸碱催化剂通常在相对较低的温度和 压力下发挥作用，这有助于降低能耗 和减少对设备的苛刻要求。
高选择性
酸碱催化剂可以诱导特定的反应路径 ，从而产生高选择性产物，有助于提 高目标产物的产率和纯度。
广泛应用
酸碱催化剂在众多化学反应中都有应 用，特别是在有机合成和石油化工领 域。
电子转移机制的作用原理是，酸性催化剂通过接受反应物 分子中的电子而使其负电性增强，有利于反应的进行。相 反，碱性催化剂通过提供电子给反应物分子而使其正电性 增强，促进反应的进行。
酸碱催化剂的活性中心
酸碱催化剂的活性中心是指催化剂表面上的特定区域，这些区域具有足够的酸碱强度以促进催化反应的进行。活性中心的性 质和结构对催化反应的选择性和效率具有重要影响。
虽然酸碱催化剂可以在相对较低的温度和压力下发挥作用，但在某些 情况下，可能需要更高的温度和压力才能获得理想的催化效果。
05
酸碱催化剂的发展趋势与展望
新型酸碱催化剂的研发
总结词
新型酸碱催化剂的研发是未来发展的重 要方向，旨在提高催详细描述
随着科技的不断进步，新型酸碱催化剂的 研发成为研究的热点。这些新型催化剂通 常采用纳米技术、分子工程等先进技术制 备，具有更高的活性和选择性，能够显著 提高催化反应的效率和产物的纯度。同时 ，新型酸碱催化剂的研发也有助于降低环 境污染，实现绿色化学的发展目标。
离子交换树脂催化剂
通过离子交换作用，使树脂带 上酸性或碱性基团，从而具有 酸碱性质，常用于水处理和化
学反应中。
02
酸碱催化剂的作用机制
质子转移机制
质子转移机制是酸碱催化剂发挥作用的重要方式之一。在催 化反应过程中，酸碱催化剂通过提供质子来促进反应的进行 。质子转移通常涉及酸性催化剂中的氢离子或碱性催化剂中 的负氢离子。
04
酸碱催化剂的优缺点
优点
反应条件温和
酸碱催化剂通常在相对较低的温度和 压力下发挥作用，这有助于降低能耗 和减少对设备的苛刻要求。
高选择性
酸碱催化剂可以诱导特定的反应路径 ，从而产生高选择性产物，有助于提 高目标产物的产率和纯度。
广泛应用
酸碱催化剂在众多化学反应中都有应 用，特别是在有机合成和石油化工领 域。
电子转移机制的作用原理是，酸性催化剂通过接受反应物 分子中的电子而使其负电性增强，有利于反应的进行。相 反，碱性催化剂通过提供电子给反应物分子而使其正电性 增强，促进反应的进行。
酸碱催化剂的活性中心
酸碱催化剂的活性中心是指催化剂表面上的特定区域，这些区域具有足够的酸碱强度以促进催化反应的进行。活性中心的性 质和结构对催化反应的选择性和效率具有重要影响。
第三章-III 酸碱催化
哈迈特指示剂法测定固体碱的碱量
催化剂 Zn-Al HT Zn(Al)O 碱强度 9.3< H-<11 9.3< H-<11 H-=7.2–9.3 0.09 0.27 H- >9.3 0.26 0.41 碱量
(mmol/g)
0.35 0.68
ZnO γ-Al2O3 KF/Zn(Al)O
KF/ZnO KF/-Al2O3
测定：吸附法、滴定法 气体吸附质： CO2 、氧化氮、苯酚
当某酸指示剂与固体碱反应时， BH + Ba = B- + BaH+
Ba的碱强度H-可由下述表达式给出：
H-= pKa(= pKBH) + log[B-]/[BH]
用来测定表面碱性的各种指示剂
指示剂 溴百里酚蓝 酚酞 2,4,6-三硝基苯胺 2,4-二硝基苯胺 4-氯化-2-硝基苯胺 4-硝基苯胺 4-氯化苯胺 二苯基甲烷 异丙苯 颜色 酸 式 碱 式 黄 色 绿 色 无 色 红 色 黄 色 黄 色 黄 色 黄 色 无 色 无 色 无 色 红橙色 紫 色 橙 色 橙 色 粉红色 黄橙色 粉红色 pKa 7.2 9.3 12.2 15.0 17.2 18.4 26.5 35.0 37.0
Cl3Al + : NR3 L酸 L碱
Cl3Al: RN3 络合物
固体酸的分类
序号
2、分 类
举 例
名 天然粘土 浸润类
称
1 2 3
高岭土、膨润土、活性白土、蒙脱土、天然沸石等
H2SO4、H2PO4等与载体为SiO2、Al2O3、硅藻土等 的烧结物
阳离子交换树脂（磺酸型的交联聚苯乙烯树脂等）
4
5
若转变是借助于吸附碱的电子对移向固体酸表面， 即： [A]S ＋ [:B]a 酸强度的测量：
酸碱催化剂及其催化作用详解PPT学习教案
合成香料 1、乙酸松油酯SO42-/TiO2（柠檬香味） 2、庚酸丁酯SO42-/TiO2-La3+（苹果香晶成分） 3、醋酸丁酯SO42-/ZrO2-TiO2-La3+（苹果香味）
第32页/共63页
合成表面活性剂 1、表面活性剂具有起泡、消泡、乳化、分散、增溶、洗 涤、润湿等作用。 2、硬脂酸聚乙二醇400单酯（PEGMS） 3、非离子型表面活性剂（ SO42-/ZrO2） 4、烷基葡萄糖苷（APG）绿色非离子型表面活性剂广泛 用于化妆品、洗涤剂医药领域（SO42- /Al2O3） 5、氨基酸表面活性剂（氨基酸月桂酯） （SnCl4/C）
M-OH的M-O键决定。若M-O键强，则H+离出，呈现酸性，反之离出OH-呈 现碱性。据此可以调节酸碱性。 B，L酸转化根据催化反应要求可利用H2O作为质子源进行调节（HX，RH也 可以调节）用Na+取代H+可以消来B酸 此外温度变化对某些催化剂会引起B，L酸变化。如SiO2等。
第23页/共63页
固体酸的制备技术
可溶性金属盐 沉淀
H2SO4 浸渍
沉淀剂
500-600℃ 煅烧
SO42-/MXOY
第30页/共63页
固体酸催化剂的发展趋势
为了适应精细化工生产中催化剂同反应物和产物的分离，特别是纳米催化剂 技术在不远的将来会逐渐成为催化研究和应用的新热点。出现了如下形式的 催化剂：
（1）纳米磁性固体酸催化剂将是固体酸催化剂发展新趋势之一。如尼泊金丁酯 合成（ZrO2/Fe3O4 ）
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Al2O3表面酸性
Al2O3 表面只有L 酸中心(1450 cm- 1) ,看不到B 酸中心。
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SiO2-Al2O3表面酸性
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合成表面活性剂 1、表面活性剂具有起泡、消泡、乳化、分散、增溶、洗 涤、润湿等作用。 2、硬脂酸聚乙二醇400单酯（PEGMS） 3、非离子型表面活性剂（ SO42-/ZrO2） 4、烷基葡萄糖苷（APG）绿色非离子型表面活性剂广泛 用于化妆品、洗涤剂医药领域（SO42- /Al2O3） 5、氨基酸表面活性剂（氨基酸月桂酯） （SnCl4/C）
M-OH的M-O键决定。若M-O键强，则H+离出，呈现酸性，反之离出OH-呈 现碱性。据此可以调节酸碱性。 B，L酸转化根据催化反应要求可利用H2O作为质子源进行调节（HX，RH也 可以调节）用Na+取代H+可以消来B酸 此外温度变化对某些催化剂会引起B，L酸变化。如SiO2等。
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固体酸的制备技术
可溶性金属盐 沉淀
H2SO4 浸渍
沉淀剂
500-600℃ 煅烧
SO42-/MXOY
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固体酸催化剂的发展趋势
为了适应精细化工生产中催化剂同反应物和产物的分离，特别是纳米催化剂 技术在不远的将来会逐渐成为催化研究和应用的新热点。出现了如下形式的 催化剂：
（1）纳米磁性固体酸催化剂将是固体酸催化剂发展新趋势之一。如尼泊金丁酯 合成（ZrO2/Fe3O4 ）
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Al2O3表面酸性
Al2O3 表面只有L 酸中心(1450 cm- 1) ,看不到B 酸中心。
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SiO2-Al2O3表面酸性
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固体酸碱催化剂及其催化作用全解
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利