[理學]第4章分子篩及其催化作用-資料下載頁
2025-10-07 21:22本頁面
【正文】 碳離子型反應中， 分子篩的催化活性在一定的硅鋁比范圍內(nèi)隨硅鋁比的增加而上升 ，鈣八面沸石上的異丙苯裂化的典型數(shù)據(jù)如表所示： 該規(guī)律是在 一定范圍內(nèi) 顯示的，當硅鋁比超過一個固定值而繼續(xù)上升時，由于 鋁原子太少 ， 陽離子密度就過小 ，相應的活性中心減少，所以其對應的催化活性在達到極大值后又呈下降趨勢。 分子篩中水的催化性能 ? 分子篩合成的最后一步一般為活化，活化的好壞對分子篩的性質(zhì)有重要影響。分子篩的活化步驟主要是分子篩的脫水過程，在此過程中不伴有結(jié)構(gòu)的變化。一些學者認為，活化溫度與催化活性間的關(guān)系反映了分子篩晶體結(jié)構(gòu)中剩余水量對催化活性的影響 。 ? 通常 Y型分子篩較 X型而言其硅鋁比較高，電荷密度較低，水分較易脫出，所以它的活化溫度較低。 ? 利用脈沖催化色譜研究 430℃ 下異丙苯在脫陽離子的 Y型分子篩上的裂解反應時，發(fā)現(xiàn) 注入濃度為 mmol/g的水溶液，分子篩的催化活性可提高一倍 ，再繼續(xù)提高水量時活性不再提高量。 中孔分子篩材料催化化學 ? 中孔分子篩主要是作為載體負載活性中心或經(jīng)表面改性后直接作為固體催化劑用于有機合成反應，在非均相催化反應中得以應用。純硅的中孔分子篩催化劑具有如下特點： ① 表面積吸附容量高； ② 吸附性能可調(diào)變（包括從親水性到憎水性）； ③ 骨架上能產(chǎn)生包括酸中心在內(nèi)的 活性中心 ，活性中心的性質(zhì)和數(shù)量能夠根據(jù)需要進行裁剪； ④ 具有 規(guī)則 的孔道結(jié)構(gòu)， 孔徑分布窄 ，且在 ～ 30nm之間可以調(diào)節(jié)，使之對產(chǎn)物、反應物或者中間物分子具有擇形作用； ⑤ 經(jīng)過優(yōu)化合成條件或后處理，具有良好的 熱和水熱穩(wěn)定性 ，夠耐受化學反應中的熱、蒸氣以及化學物質(zhì)的侵蝕。 中孔材料的應用及研究進展 ? 目前，人們已將雜原子 Al、 Ti、 V、 Mn、 Fe、 B、 Sn、Cu、 Ga等引入中孔分子篩骨架，它們在相應的探針反應中顯示出良好的催化活性和酸性。 ? 過渡金屬雜原子分子篩能催化許多精細化學品的合成，如烯烴環(huán)氧化、醇的氧化制醛和酮、烷烴氧化制醇和酮、苯酚羥基化制鄰苯二酚和對苯二酚以及環(huán)己酮的氨氧化制備酮肟。 研究含雜原子的中孔分子篩，拓寬雜原子中孔分子篩的應用領域，是目前研究中孔分子篩的一個重要方向，人們擬在中孔材料上引入雜原子，應用于大分子有機物在溫和條件下選擇氧化制備精細化學品，這一領域越來越受人矚目。 中孔材料的應用及研究進展 ? 作為酸催化劑的應用 全硅的中孔分子篩只具有很弱的酸性，但當其骨架中引入一定數(shù)量的 Al、 Ga 、 B、 Sn等其他非硅原子之后，它便可獲得具有一定強度的酸性中心，從而具備了酸催化的功能。此類催化劑在石油化工和精細化工等領域中具有一定的應用前景。 ? 作為氧化還原催化劑 純硅的中孔分子篩并不具有氧化還原的催化性能，但是其摻雜的過渡金屬具有較優(yōu)的催化性能，因此成為了研究的熱點。 ? 作為載體使用 由于中孔分子篩具有較大的比表面積和孔道直徑，因此能以較高的分散度負載活性組分，是一種理想的金屬和金屬氧化物載體。
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