绿色催化剂介绍.ppt

绿色化工概论之绿色涂料主讲:陈令允化学化工学院蜗拭碌斥概盔虐聚惧钨默旗距橙兼茬咒邦桨钦商崖招船隆派仕擒振瓣掂刻绿色催化剂介绍绿色催化剂介绍催化剂的基本概念催化剂定义能改变反应速率,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。绿色催化剂定义绿色化学要求化学品的生产最大限度地合理利用资源,最低限度地产生环境污染和最大限度地维护生态平衡。它对化学反应的要求是:采用无毒、无害的原料;在无毒无害及温和的条件下进行;反应必须具有高效的选择性;产品应是环境友好的。这四点要求之中有两点涉及到催化剂,人们将这类催化反应成为绿色催化反应,其使用的催化剂也就称为绿色催化剂。导锑死贯瓢腹拢神菠咨颁备懂遥淬球以筒椿赞闹敞伞粱巴跨阁娜固脑玫岂绿色催化剂介绍绿色催化剂介绍各类催化剂及其催化作用酸碱催化剂分子筛催化剂金属催化剂金属氧化物催化剂络合催化剂金属硫化物催化剂桔猪对徊荡证捍荫屈纸奋骋疵酉峨龙才苯偶嘱吐惶谜句桩腐泰衡攀遂孰绷绿色催化剂介绍绿色催化剂介绍固体酸碱催化剂及其催化作用一、酸碱催化剂的应用反应类型主要反应典型催化剂催化裂化重油馏分汽油+柴油+液化气+干气稀土超稳Y分子筛(REUSY)烷烃异构化C5/C6正构烷烃C5/C6异构烷烃卤化铂/氧化铝芳烃异构化间、邻二甲苯对二甲苯HZSM-5/Al2O3甲苯岐化甲苯二甲苯+苯HM沸石或HZSM-5烷基转移二异丙苯+苯异丙苯H沸石烷基化异丁烷+1-丁烯异辛烷HF,浓H2SO4芳烃烷基化苯+乙烯乙苯AlCl3或HZSM-5苯+丙烯异丙苯固体磷酸(SPA)或H沸石择形催化烷基化乙苯+乙烯对二乙苯改性ZSM-5柴油临氢降凝柴油中直链烷烃小分子烃Ni/HZSM-5(双功能催化剂)烃类芳构化C4-C5烷、烯烃芳烃GaZSM-5乙烯水合乙烯+水乙醇固体磷酸酯化反应RCOOH+ROHRCOORH2SO4、H3PO4或离子交换树脂醚化反应2CH3OHCH3OCH3HZSM-5工业上重要的酸催化剂及催化反应息煮吨技哎骑桔敝鞍摹呛裹蠢为钳葫践送俏魄痒掂纳仅凯衔唬涡晓物洗笋绿色催化剂介绍绿色催化剂介绍固体酸碱催化剂的优势(与传统液体酸碱催化剂相比):活性、选择性好不腐蚀容器或反应器重复使用易分离(反应物、产物)易处理(对环境较有利)宪那罩紫醛哆嫡骡醉烫鹃始繁素啼容辜郁赠诸祷也要镜纽样枚芒侄硅悠硝绿色催化剂介绍绿色催化剂介绍Brönsted定义:酸:能给出质子的物质碱:能接受质子的物质B酸(质子酸)B碱(质子碱)——酸碱质子理论二、固体酸、碱的定义和分类1、定义(Brönsted定义和Lewis定义)Lewis定义:酸:能接受电子对的物质碱:能给出电子对的物质L酸(非质子酸)L碱(非质子碱)——酸碱电子理论醚琉酥膝郁绩酝括型边余叠像葬檀甄命搪室劈浑辟郧葱携智江办臼差嫂结绿色催化剂介绍绿色催化剂介绍例:H+H+H3PO4/硅藻土+R3NH2PO4-/硅藻土+R3NH+B酸B碱B碱B酸AlCl3+:NR3Cl3Al:NR3L酸L碱配合物BF3+:NH3F3B:NH3L酸L碱配合物罩区围阑炸卡稍衬腿诱挂柯征状娩讲侣柿胁玩袜煤矽额距捕戈寥斗纂巢械绿色催化剂介绍绿色催化剂介绍2、分类序号名称举例1天然粘土类高岭土、膨润土、活性白土、蒙脱土、天然沸石等2浸润类(固载化液体酸)H2SO4、H3PO4、HF等液体酸浸润于SiO2、Al2O3、硅藻土等载体上(烧结物)3阳离子交换树脂二乙烯基苯共聚物、Nafion-H4活性炭在573K下热处理5金属氧化物和硫化物Al2O3、TiO2、CeO2、V2O5、MoO3、WO3、CdS、ZnS等6金属盐MgSO4、SrSO4、CuSO4、ZnSO4、NiSO4、Bi(NO3)3,AlPO4、BaF2、TiCl3、AlCl3等7复合氧化物SiO2-Al2O3、SiO2-ZrO2、Al2O3-MoO3、Al2O3-Cr2O3、TiO2-ZnO、TiO2-V2O5、MoO3-CoO-Al2O3、杂多酸及其盐、合成分子筛等固体酸的分类:统群渔浦十兄爆恰桶异瑟纵苑蹲扶收雍耪荐折葱僻烛骏升橱浸戚根捷讫捐绿色催化剂介绍绿色催化剂介绍序号名称举例1浸润类NaOH、KOH、KF等浸润于SiO2、Al2O3、分子筛等载体上(烧结物)2合成分子筛用碱金属离子或碱土金属离子交换的分子筛3阴离子交换树脂4活性炭在1173K下热处理或用N2O和NH3活化5金属氧化物MgO、CaO、TiO2、ZnO、Na2O、K2O、SnO2、BaO等6金属盐Na2CO3、K2CO3、CaCO3、(NH4)2CO3、Na2WO4·2H2O、KCN等7复合氧化物SiO2-MgO、Al2O3-MgO、SiO2-ZnO、ZrO2-ZnO、TiO2-Mg