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分子筛催化剂性能作用补充
编辑:  Admin       浏览:       发布时间:  2021-07-08

   分子筛催化剂性能作用补充

 
  分子筛催化剂具有活性高,选择性好,稳定性和抗毒能力强等优点。因此,近几十年来,它作为一种化工新材料发展得很快,应用也日益广泛。特别是在石油的炼制和石油化工方面作为工业催化剂发挥了很重要的作用。从化学组成式中看,M为金属阳离子;n为金属阳离子的价数;x为的分子数;y为的分子数;z为水的分子数。因为带负电荷,金属阳离子的存在可以使保持电中性。
 
  沸石分子筛的结构与合成
 
  目前已发现的天然沸石有四十多种人工合成的多达一二百种。沸石的较为基本的结构为:硅氧四面体和铝氧四面体,按照中硅铝比的不同,可以分为A型(1.5~2),X型(2.1~3.0),Y型(31~6.0),丝光沸石(9~11),ZSM-5等。中硅铝的不同,使得其结构不同,而结构决定性质。不同硅铝比的,其耐酸性和热稳定性不同,一般,硅铝比越大,其耐酸性和热稳定性越好。属于酸性催化剂,硅铝比的不同,其表面的酸性不同,直接影响其催化活性。
  从性能来反应分子筛的现状
 
  晶体具有均匀的孔结构,很大的表面积,且表面级性很高,骨架结构的稳定性也很高。这些结构性质,使不仅成为优良的吸附剂,而且成为良好的催化剂和催化载体。在沸石结构内部进行催化反应,始于20世纪50年代后期Mobil企业的实验室。该发现标志着分子筛研究的开端。由于结构中有均匀的小内孔,催化剂反应的选择性常取决于分子与孔径的大小。这种选择性称为择形催化选择性。择形选择催化共有四种不同的形式。
 
  分子筛反应物的择形催化
 
  反应混合物中的某些能反应的分子,只有直径小于内孔径的分子才能进入内孔,在催化剂部位进行催化反应。反应物的择形催化在炼油工业中已获得多方面的应用,油品脱蜡,重油加氢裂化等均是。
 
  产物的择形催化产物混合物中的某些分子过大,难以从分子筛催化剂的内孔中扩散出来,这些未扩散出来的大分子或者异构成线度较小的异构体扩散出来,或者裂解成较小的分子,乃至不断地裂解,脱氢,以炭的形式沉积于孔内和孔口,导致催化剂失活。
 
  过渡状态限制的择形催化
 
  某些反应需要比较大的空间,才能形成相应的过渡状态,这就构成了限制过渡态的择形催化。ZSM-5催化剂常用这种过渡态选择性的催化反应。可以用它催化的低分子烃类的异构化反应,裂化反应,二甲苯的烷基转移反应等。ZSM-5催化剂可以阻止结焦,具有比其他分子筛或无定形催化剂更长的寿命,这对工业生产十分有利。
 
  分子交通控制的择形催化在具有两种不同形状和大小的孔道分子筛中,反应物分子可以很容易地通过一种孔道进入到催化剂的活性部位,进行催化反应,而产物分子则从另一孔道扩散出去,尽可能减少逆扩散,从而加大反应速率。择形选择性催化的较大实用价值,在于利用其表征孔结构的不同。这种催化在炼油工艺和石油化工中也有广泛的应用。而不能消除谐振。但中性点经小电阻接地后能快速切除故障线路,过电压持续时间很短,危险性也大为减弱。显然小电阻接地的运行方式,加剧了断路器的负担,现在采用的真空断路器缓解这一问题;且不能保证供电的连续性,但可以通过环网或双电源实现对用户正常供电。
 
  分子筛的合成和表征
 
  分子筛在进行制作时为了保证其使用效率通常会有很多年不同的制作合成方法,虽然方法较多但是用户并不了解。所以为方便大家的了解使用,接下来就其合成方法进行先容。
 
  分子筛是一类具有一般分子大小微孔的晶体物质,其骨架组成的基本单元是TO4四面体,其中T可以是Al3+,Si4+,P5+及其他一些金属或非金属阳离子,有些分子筛有时还会出现TO5及TO6等多面体,分子筛晶体表面的酸碱性质即由这些多面体所带电荷情况来决定。根据国际标准化组织的规定,按孔径大小多孔材料可分为3类:孔径在2nm以下称为作微孔材料;孔径在2~50nm之间称作介孔材料;而孔径大于50nm的则称作大孔材料。分子筛具有以下特点:均匀的孔道结构,对分子有良好的筛分效应;很大的比表面积和孔体积,有良好的吸附和催化性能;具有离子可交换性等。
 
  微孔分子筛的研究进展及其特征
 
  分子筛较为主要的特征,在于它是一种均匀微孔结构的酸性材料,其催化作用来源于它的酸性。随着研究领域间交叉与渗透的日益加强,以及研究方法与现代实验技术的进步,推动了分子筛合成化学的深入发展。探索分子筛合成方法有助于制备新型结构或特殊形貌的分子筛材料,有助于认识分子筛的合成机理,进而合成特定性质的分子筛材料。目前,合成分子筛的方法大致有以下几种:水热合成法、溶剂热合成法、气相转移合成法和干胶转化合成法、离子热合成法、微波辐射合成法、超声波合成法、固相合成法等。
 
  从广泛应用中对比分子筛的重要作用
 
  分子筛优良而广泛的应用性能是其发展的强大动力,对于分子筛的合成理论研究已趋于系统化、成熟化,开发出了新的合成体系和合成路线,制备出了许多新材料,合成出了不同形态的分子筛,在化工、生物、医药、环境等领域得到广泛的应用,相信随着更深入的研究及对合成机理的不断深化,在低价、低毒、简便、快速的合成方法,模板剂的回收,生产成本的降低方面必将取得更大的进展,更有效地改善分子筛的结构与性能,将纳米技术运用到分子筛的合成中,开发研究新的功能材料,完全有理由相信,人们可以根据实际要求设计出更多、性能更优的分子筛,发挥更重要的作用。

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