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各类催化剂及其作用机理
发布时间:2018-08-14 14:21:14    点击次数:540次   
各类催化剂及其作用机理

重点介绍各类催化剂的组成、结构及其催化作用规律与催化机理。主要包括五大类催化剂:固体酸碱催化剂,分子筛催化剂,金属催化剂,金属氧化物和金属硫化物催化剂,以及络合催化剂。重点掌握各类催化剂的基础知识、基本概念,典型代表、工业应用及新进展。


催化剂


一  酸碱催化剂

石油炼制和石油化工是催化剂较为大的应用领域,在国民经济中占有重要地位。在石油炼制和石油化工中,酸催化剂占有重要的地位。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,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。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,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。

1. 固体酸碱的定义和分类

固体酸:一般认为是能够化学吸附碱的固体,也可以了解为能够使碱性指示剂在其上面改变颜色的固体。固体酸又分为布朗斯特(Brφnsted)酸和路易斯(Lewis)酸。前者简称为B酸,后者简称为L酸。B酸B碱的定义为:能够给出质子的都是酸,能够接受质子的都是碱,所以B酸B碱又叫质子酸碱。L酸L碱的定义为:能够接受电子对的都是酸,能够给出电子对的都是碱,所以L酸L碱又叫非质子酸碱。

2. 固体酸碱的强度和酸碱量

B酸强度,是指给出质子的能力;L酸强度是指接受电子对的能力。酸强度通常用Hammeett函数H0表示,定义如下:

若一固体酸表面能够吸附一未解离的碱,并且将它转变为相应的共轭酸,且转变是借助于质子自固体酸表面传递于吸附碱,即:式中[B]a和[BH+]a分别为未解的碱(碱指示剂)和共轭酸的浓度。pKa是共轭酸BH+解离平衡常数的负对数,类似pH。


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