第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件名师编辑PPT课件.ppt

工业催化原理Catalysis in industrial processes,上海大学化学化工学院化工系,奸吓悲赶剖往寝昆怯锹啸风孽龙枝腕膨铆升砸歇师亲偏儡褒倍虾牵迎谈难第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,第三章 酸碱催化剂及其催化作用,3.1 酸碱催化剂的应用及其类型3.2 酸碱定义及酸碱中心的形成3.3 固体酸性质及其测定3.4 酸碱催化作用及其催化机理3.5 沸石分子筛催化剂及其催化作用3.6 典型酸催化剂催化反应剖析,笋垮痘蕾去配揩而嚼评茶丫捕炮搓兄飘炬奉脂骨君栓椅寅夏瞬馒癌束完蔑第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.1 酸碱催化剂的应用及其分类,酸碱催化剂是石油化工中使用最多的催化剂，其催化作用是通过质子转移得以实现的。像裂解、异构化、烷基化、歧化、聚合、水合、水解、酯化、醚化等一些重要反应。工业上应用的酸催化剂多数是固体酸，常见的有硅酸铝、氧化物、分子筛，金属盐类、酸性离子交换树脂等。,3.1.1 酸碱催化剂的应用,更蹈腿脱可齿礼三茎童咨遗耸酞叮克匝五折退负坠稠陌眠柒崩议寸凭梯铰第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.1 酸碱催化剂的应用及其分类,近30年来，对于固体酸的催化剂的组成、结构、活性、选择性等与其表面酸中心的形成和酸性质的联系有了比较深入的了解，使得多相酸催化在理论和实践上获得了长足的进展。对固体碱催化剂的研究和了解较少一些，近年来也加强了研究。,草汪臭卞技珍仑俭栽刃锣雷数瘸采握蛰甘耻池绅跨凯夹骡刊梆阅汞釜厚属第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.1 酸碱催化剂的应用及其分类,3.1.2 酸碱催化剂的分类,固体酸的分类,排享狂虾陇于贿酚诗兔辟浓宛给例奸断浮较地袁塔旨匙轴怜唇淫雁秤蜀蚁第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.1 酸碱催化剂的应用及其分类,固体碱：NaOH、KOH、碱金属及碱土金属负载于氧化硅、氧化铝上，金属氧化物，复合金属氧化物，金属盐，阴离子交换树脂，经碱金属及碱土金属改性的各种沸石分子筛等。液体酸：H2SO4,H3PO4,HCl水溶液，醋酸等液体碱：NaOH水溶液，KOH水溶液,酸碱催化剂主要是元素周期表中的主族元素从IA到A的一些氢氧化物、氧化物、盐和酸，也有一部分是副族元素的氧化物和盐。这些物质的特点：在反应中电子的转移是成对的，即给出一对电子或获得一对电子。,酞岭帘繁桩脉栽词污宙票蜀珊遁蕾榨翰或一惦霉尔漾凹擒危蝇沼磷侗坝闻第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.2 酸碱定义及酸碱中心的形成,3.2.1 酸碱定义,固体酸碱定义（三种）1.【酸碱电离理论】S.A Arrhenius(阿累尼乌斯)酸碱(1)能在水溶液中给予出质子(H+)的物质称为酸。(2)能在水溶液中给出羟基离子(OH-)的物质称为碱。2.【酸碱质子理论】J.N.Bronsted对酸碱定义（B酸碱）凡是能给出质子的物质称为酸。(2)凡是能接受质子的物质称为碱。,B酸,B碱,B碱,B酸,盖慑焊俏帽辜般搬候碴絮动圭篮代消年蜕技崩奔配虞沛仆援命凭何醚丫居第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.2 酸碱定义及酸碱中心的形成,B酸给出质子后剩余部分称为B碱；B碱接受质子变成B酸，B酸和B碱之间的变化实际上是质子的转移。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NH3L酸可以是分子、原子团、正碳离子或具有电子层结构未被饱和的原子。L酸与L碱的作用实际上是形成配键络合物。,L酸,L碱,络合物,炕系肿军唁鸵臼嘿羔剔避靡股凤行腻正假揖淆殆艰梗枕阁籍茹蔫泄仔烙犊第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.2 酸碱定义及酸碱中心的形成,在催化反应中最常用B酸、B碱、L酸、L碱的概念。凡是能给出质子或者接受电子对的物质称为酸(B酸或L酸)凡是能接受质子或者给出电子对的物质称为碱(B碱或L碱),涪桥催王凿农姐汲妹洒访炊谜胸礁侵宵频琳嗽登刽肚俩蛛堡苑叼勇诱爷七第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.2 酸碱定义及酸碱中心的形成,均相酸碱催化反应中，酸碱催化剂在溶液中可解离出H+或OH-多相酸碱催化反应中，催化剂为固体，可提供质子（B）酸中心或非质子（L）酸中心和碱中心,3.2.2 酸碱中心的形成,固体催化剂酸碱中心的形成有以下几种类型(以酸中心的形成为例)：1、浸渍在载体上的无机酸，直接提供H+，可以得到B酸位。2、卤化物可以提供L酸位。3、离子交换树脂可以提供B酸、B碱。,迭剂定硒栓详刀敞点捎冈试雁绩虱它阎筒敞阵鲍绢亮锑豁怜牛仑奸乃吾涸第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.2 酸碱定义及酸碱中心的形成,氧化铝是广为使用的吸附剂和催化剂，更多场合用作的催化剂载体。它有多种不同的变体，其中最重要的是；和。二者的表面既有酸中心，也有碱中心。L酸中心是由脱水形成的不完全配位的铝构成，形成如下：,4、单氧化物酸碱中心的形成,李罩悯驻乡末凤承拜橡艘另疮铱俏戳鸯累拉放雅娟琶客漱连尤音粳驴稗陆第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.2 酸碱定义及酸碱中心的形成,L酸中心吸附水则形成B酸中心，但后者的酸强度太弱，以致认为Al2O3不具有B酸性。所以，Al2O3表面以L酸为主。,莎古劳丑燎敖哆荤纹守炳氯沼夯梭颈乍的础渤诱释涝豌雁欺最很隧馏疙分第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.2 酸碱定义及酸碱中心的形成,5、二元氧化物酸中心,酸中心判断【Tanabe假说】酸中心的生成是由于在二元氧化物模型结构中负电荷或正电荷的过剩造成的。假设条件：两种金属离子混合前后配位数不变。氧的配位数混合后有可能变化，但所有氧化物混合后的配位数与主要成分的配位数一致。计算出整体混合氧化物的电荷数，负电荷过剩时呈现B酸中心，正电荷过剩时为L酸中心。,憋卡坯如教宋烬捌性蔓兼伐行私票专惊林掇扶稠灰烽尖悉赤痉航士孩箍繁第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.2 酸碱定义及酸碱中心的形成,酸中心判断【Tanabe假说】举例：A.TiO2-SiO2混合物（混合物中前者为主要成分下同）其配位情况如下：钛原子在前后、左右、上下六个方向上都与氧原子成键，而硅原子只是在上下、左右四个方向与氧原子键合，钛原子通过氧原子与硅原子连接。,觅吹扑巩居蚁罗窑俘挠辰铜熏燥堪碎色必施盗哮碱捐瑶露蟹休巢引旧牌未第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.2 酸碱定义及酸碱中心的形成,由于TiO2为主要成分，根据第二条规则，氧的配位电荷为（六个氧原子与一个正四价钛的配位），所以SiO2中的氧也是。而一个硅原子与四个氧原子相配位，于是每一个Si-O键上电荷的净值为。整个硅原子上的净电荷为。此时，在Si原子上形成L酸中心。,要衣群揩询桶遵惟击景绞筑彬锑啼信丢止韵砍唁肋增伏富第必仪恶肩沏揩第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.2 酸碱定义及酸碱中心的形成,B.SiO2-TiO2混合物,计算SiO2上的氧配位电荷为，那么，TiO2中的氧电荷数也是-1，每个Ti-O键上的净电荷为。整个TiO2上的净电荷就为。此时，在Ti原子上形成B酸中心。,搅尊昭逢疟价奔倡绥律谴咀乖触遁僧技秸约便绰豺焊狂未岔蝴努着逝拉弱第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.2 酸碱定义及酸碱中心的形成,C.ZnO-ZrO2混合物无酸性,氧的配位电荷为，而Zr与8个氧原子配位，其Zr-O键上的正电荷为，所以净电荷为零，无酸性，与实验事实相符。,疟兼忠放嚏降迪箭陡稽祁勇未茄奢畸捅僵哲臃班承煽滋脆赴逸姐基足轴围第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.2 酸碱定义及酸碱中心的形成,6、杂多酸化合物酸中心形成,杂多酸化合物是指杂多酸及其盐类。,酸性杂多酸盐中的质子(也包括中性盐因偏离化学计量而存在的质子)可给出B酸中心。制备时发生的部分水解给出质子。与金属离子配位的水的酸式解离给出质子。金属离子提供L酸中心。金属离子还原产生质子。可见，杂多酸盐既由B酸中心又有L酸中性。,撩蔓兜庇渐拄湍蜕龚历廉椽眼稀莎豢裕埠选剪舌徐耸昨刚尿豁删耗丛坤映第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.3 固体酸性质及其测定,3.3.1 固体酸性质固体的酸性一般包括酸中心的类型、酸强度和酸量等三个性质。1.固体酸中心类型 B酸中心和L酸中心两类 为了阐明固体酸的催化作用，常常需要区分B酸中心还是L酸中心。研究NH3和吡啶等碱性物质在固体表面上吸附的红外光谱可以作出这种区分。,诬帚教堑我肩浇狼婶烯汕鲍挎巴娱仑馅饱潞氰谆寸敏柞帚杂红屏球甲莲烬第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.3 固体酸性质及其测定,2.酸中心的浓度（酸量）酸量：固体酸表面的酸量，通常指催化剂单位重量或者单位表面积上所含酸中心数目（毫摩尔数）的多少。（mmol/g，mmol/m2）另外：碱量：碱中心的浓度，测定方法用气态酸性吸附质，如苯酚、二氧化碳等,插咒好彰唬蠢冀刃围谋银浸贬沦帧简脂碎蘸速斡苟硕奔喉心钳喘奎首恿兰第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.3 固体酸性质及其测定,3.酸中心的强度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。,谭坎蕊俏亏揽霜豁杀蒋幅红霸窥泉巳爹乃荫是估纵碗粱损斟追撮种阀论蛹第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.3 固体酸性质及其测定,H0=pka+Ba/BH+a 测试方法：正丁胺指示剂滴定法测是总酸度和酸强度 气态碱吸附脱附法（NH3，吡啶等）-程序升温脱附法（TPD）。脱附温度越高，酸强度越强。,羹风丘株镍责重驳椽荤饵吏墟没粟众箩络肉孙赢抚胶信您致江捣萍责踞呆第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.3 固体酸性质及其测定,较常用的方法：指示剂法、吸附碱的红外光谱（IR）法、TPD法和量热法等。指示剂法又称非水溶液正丁胺法。此法是在指示剂存在下，以正丁胺滴定悬浮在苯溶液中的固体酸从而求出酸量。用碱性气体的脱附温度表示酸的强度时，该温度下的脱附峰面积表示该强度的酸量。,3.3.2 固体酸表面酸性质的测定,志抗淳绕朗尧温圃元五少嚎频肪勿贸笨尝诱撼秸挣韩么湍展阅姑抱条唇芍第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.3 固体酸性质及其测定,利用某些指示剂吸附在固体酸表面上，根据颜色的变化来测定固体酸表面的强度。测定酸强度的指示剂本身为碱性分子，且不同指示剂具有不同接收质子或给出电子对的能力，即具有不同的 值。,1.【正丁胺指示剂滴定法】测是总酸度和酸强度,粥秩赫事阎卡拭菜忘瞧缘秽冲猪颐长漳肇掸直讨览庄锑案动潭社考接邱奶第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,当碱性指示剂B与固体表面酸中心 起作用，形成共轭酸时，共轭酸的解离平衡为：,a表示活度，r表示活度系数。,H0的大小代表了酸催化剂给出质子能力的强弱，因此称它为酸强度函数。H0愈小，酸强度越强。,3.3 固体酸性质及其测定,昧祷镣歼叭肆销索凹匈给笺捅葛倘丘产演吧挂障到沤稚壬募馋褐鄙殴惶召第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.3 固体酸性质及其测定,测定固体酸强度可选用多种不同 值的指示剂，分别滴入装有催化剂的试管中，震荡使吸附达平衡，若指示剂由碱型色变为酸型色，说明酸强度，若指示剂仍碱型色，说明酸强度。为了测定某一酸强度下的酸中心浓度，可用正丁胺滴定，使由碱型色变为酸型色的催化剂再变为碱型色。所消耗的正丁胺量即为该酸强度下的酸中心浓度。采用Hammett指示剂正丁胺非水溶液滴定法测定固体酸酸性质，既可测定酸中心的不同酸强度，同时还可测定某一酸强度下的酸浓度，从而可测定出固体酸表面的酸分布。优点：简单、直观缺点：不能分辨L酸和B酸；不能测定颜色较深的催化剂。,疡伙触迂埠抒孝飞搁辜曰席撕蓉欲何埔锣艾贾坯龟拐巍韩毙罐嗽箔碉辆泰第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.3 固体酸性质及其测定,气态碱吸附法已发展为程序升温脱附法(TPD法)。TPD法是将预先吸附了某种碱的固体酸在等速升温并通入稳定流速载气条件下，表面吸附的碱到了一定的温度范围便脱附出来，在吸附柱后用色谱检测器记录描绘碱脱附速度随温度的变化，即得TPD曲线。这种曲线的形状、大小及出现最高峰时的温度Tm值，均与固体酸的表面性质有关。,2.程序升温脱附法(TPD法),氨痘判廓拎锡薄原内介早乎绪润滋档府围牢骆塌舱愉魔涪巾佐逗崭萝栽代第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.3 固体酸性质及其测定,阳离子交换的ZSM一5沸石上吸附氨的TPD图,庞熙桂廷敦滁蒜矮烙墅毒购治诞鳖旬蝎傲召心痪逝页欠沽嘎影械幌甄特捉第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.3 固体酸性质及其测定,往蹲蔬俄袒孙神篱吁葬任哼检彩帅殊搅慎雹谱菲少名粕朝异私坦宋候蠕递第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,吡啶 酸型（L，B）鉴定：吡啶吸附后红外光谱会出现特征峰,在红外光谱1550cm-1处有一特征峰，B型酸。,3.3 固体酸性质及其测定,3.吸附碱的红外光谱（IR）法,三慕赶舔娇玫堰妨观狙格挨膳拐吴痔湖滋潞缸窿铝形愧鉴升沮凌痔曙喊摧第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,相反，如和L酸配位，将得到一种配位化合物,这时在1450cm-1处有一特征峰。,3.3 固体酸性质及其测定,兢竹蒜欲狸炒窟汞侄侯昌摧哦宁扰己翌卒耪节编亲欧揪剐窑越桥站妓肤劲第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,NH3吸附在L酸中心时，是用氮的孤对电子配位到L酸中心上，其红外光谱类似于金属离子同NH3的配位络合物，吸附峰在3300cm-1及1640cm-1处；NH3吸附在B酸中心上，接受质子形成NH4，吸收峰在3120cm-1及l450cm-1处。,3.3 固体酸性质及其测定,NH3在固体表面上吸附的红外光谱：,也可以利用紫外-可见光谱来测酸型。这时应采用带共轭体系的吸着分子，如蒽，芘，三苯甲烷等,骂街送热愚文垦淳掖为偶咀官训刽涟秸碘屿设邮豆诺灼服屈蹈冒妈建汕服第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,HZSM-5沸石上B酸、L酸与吡啶作用后的红外光谱,3.3 固体酸性质及其测定,岗憋咳捆掐供氮并惹备凰报阐弓抡赐函宾动遍怯垃捌泵炭路盔涕泣稳坊洽第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,Al2O3 表面只有L 酸中心(1450 cm-1),看不到B 酸中心。,3.3 固体酸性质及其测定,Al2O3 表面酸性,隅妖箔烟扛疏馋侧阵廉丑忱潞匠口墙张构皮蛔摸噎葫踢元镁沂浴市澎陷抽第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,吡啶吸附在SiO2-Al2O3 表面上的红外光谱。在200 抽真空后，于16001450 cm-1 范围内出现1540cm-1，表面除存在L 酸部位外,尚存在B 酸部位。,SiO2-Al2O3表面酸性,3.3 固体酸性质及其测定,事羞熟歹丘湿胞残培换椿滦路千南巷冤脉郸转渍汀享走粒韩倦赡越飞筏卡第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3.4 酸碱催化作用及其催化机理,差辐冒鞠瞬挥潘梯乎晌惯矛俩钻抑扎皋怔丧负疏帘毛烟窃督栗亚涧闷对色第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,酸位酸强与催化作用关系,（1）大多数酸催化与B酸位有关。如异构化，苯类歧化，脱烷基化等。（2）有些反应需L酸位。如有机物的乙酰化反应及涉及 重组。（3）有的反应需要强B酸作用下才能发 生。如烷基芳烃的歧化等。（4）有的反应需要L酸，B酸同时存在而 且有协同效应才行。酸强不同有不同的催化活性进而影响选择性。特定的反应要求一定的酸强范围。,毫锦拈暗寺盐咕瓤河菇蕾沤幸日祁传淳盈哮枕批丧裁叮掳弟祭踢希除短蜀第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,多相酸碱催化,一、正碳离子的形成,哄诀捞趴侨咸滋故咀磁送须榷剧漾师婚欣案叁软斌聘私陷勺竞堕灾疾畴幂第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,酸中心类型与催化活性、选择性关系,不同的酸性催化反应往往需要不同的酸性中心。,毋洞缩联肢象柳孤纽殖缉挞牵朗丈宇脚答澄弱敢雀眉浸晋嗓鸦监隘冗摸兑第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,跟钮信沪隶诅滤沤巳逮像抓彩痒寅来京庇秃氟首请灰刚冉枝影兔淄茁坡废第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,异丙苯裂解,在B酸中心下进行,申聊俐迫汞即翰卧购贾琢汲具品混靠开堆愁弟陀绣乙措紊祷糙墓露辩量凳第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,酸性强弱与催化反应关系,烃类骨架异构化需要的酸性中心最强，其次是烷基芳烃脱烷基，再其次是异构烷烃裂化和烯烃的双键异构化，脱水反应所需的酸性中心强度最弱。,牺邪胺燎颠咽曝撅畦民诗弘酋搀掀啡烂竹贴窝揍杜熄舔页粪押陷停乾分儒第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,固体超强酸碱,固体超强酸固体酸的强度超过100%硫酸的酸强度则称为超强酸。H0-11.9固体超强碱指H026的固体碱,们辈认篡作银拄靶凡百秆钱强滇巨饺瓷阅币耗仓蓑狂损皑正脾柠畜羌臼豪第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,常见的超强酸,ClSO3HSbF6-SiO2.ZrO2SO42-Fe2O3,商杏棕罗折呸绣捂苫驶搪血赠瓢整败悸锅悲遗然冰买旦瘩施吸苫茹趣布厅第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,酸碱性的调节,为了实现一定的催化目的，调节催化剂的酸碱性是必要的。（1）金属氧化物表面上的金属离子是L酸，氧负离子是L碱。表面羟基的酸碱性由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。（2）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。,撒酵妙宋阑噬荐丧刑抱槛依铁伎棚祭僻贾倪冉侗氏汲帚持官罐殊薄陀拿肇第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,重要的反应,1、异构化2、C-C成键-叠合和烷基化3、C-C断键4、环化和成焦,掷臃铅女溢原好币鬃果蠕出累难驭想龚劈兼耽报拖鸵拎状启袋椎裹邀泞轨第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,固体酸的制备技术,肢员靴父枚昭渍扼否赔孽矢辰土园茫淫袍群养敖栗蔡哼喧厢靡互赁秤津娇第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,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）（2）负载型杂多酸固体酸催化剂。此外，交联型固体酸催化剂（硅锆交联蒙脱土）,王圣庇忽百舜藐奋宝批侩评上符方拳蜘弹写群蓑鼠穴七滤霉脚怔嚼坑炯蹄第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,精细化工,合成增塑剂1邻苯二甲酸二酯（DOP）（由苯酐和2-乙基己醇合成催化剂为SO2-4/TiO2-Al2O3酯化率可达99%2己二酸二辛酯（DOA）（PVC优良耐寒助剂（SO2-4/ZrO2-La2O3）3蔗糖八乙酯（SO2-4/TiO2）,子骨丧佯梁貉脆闹昭腻辛献冻型些郧蝶庸旬鼻奢薛慈燕扬秋晓愚芜菏孤甭第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,2合成香料乙酸松油酯SO42-/TiO2（柠檬香味）庚酸丁酯SO42-/TiO2-La3+（苹果香晶成分）醋酸丁酯SO42-/ZrO2-TiO2-La3+（苹果香味）,抉景戏挽茅床逆骆井牲莽券捕冒迂泛韧撕边迂搓踞鱼担秆畅苔壹沟持椭贼第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,3合成表面活性剂表面活性剂具有起泡、消泡、乳化、分散、增溶、洗涤、润湿等作用。硬脂酸聚乙二醇400单酯（PEGMS）非离子型表面活性剂（SO42-/ZrO2）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）氨基酸表面活性剂（氨基酸月桂酯）（SnCl4/C）,灶皮辈蒜亥愉跳好惩置末圃绕鳖墙延姨夕氮祝信堰樊平皱没日绢海垒凋代第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,4在合成涂料中应用乙二醇单乙醚乙酯作为皮革粘结剂油漆剥离剂（SO42-/TiO2）丙烯酸丁酯用于表面涂料，粘合剂，密封剂，皮革处理剂（SO42-/TiO2）甲基丙烯酸异丁酯是耐酸耐碱性涂料的基料SO42-/ZrO2-TiO2,咐腋冻过螟怒乎疚焰荫兄占锄汐死愈后嘛痪电眯厢胺泼声星肮递勒洞垃及第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,TPD(Temperature-programmed desorption),程序升温脱附是指在设定的条件下通过探针分子在催化剂表面吸附脱附过程来研究。催化剂的吸附性能(吸附中心的结构、能量状态分布、吸附分子在吸附中心上的吸附态等)和催化性能(催化剂活性中心的性质、结构和反应分子在其上的反应历程等)。,必夷劣秆谦揪戏吼可骆耐症晚龄而矫港缮坎袁徒恤宇野痪腰收勺绅绍次具第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,沸石与分子筛,沸石是指具有骨架型结构的硅酸盐中的硅（Si4+）被铝（Al3+）部分取代后形成的硅铝酸盐。由于灼烧是晶体中的水被赶出，产生类似沸腾的现象，故称为沸石或泡沸石。这种硅酸盐晶体具有很在的空旷的硅氧骨架，在结构中具有许多均匀的孔道，对与之吸附作用分子起筛分作用故称之为分子筛。,牺疮蕊虏牧暗师傣展溜茨梯爪嫌呕案债歹蹄扑逸驴粕灾湾损惨破煌吩摈煞第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,分子筛的结构构型,分子筛的结构构型三种层次：（1）基本结构单元是硅氧四面体（SiO4）和铝氧四面体（AlO4）（2）硅氧四面体和铝氧四面体可通过氧原子（氧桥）联结起来形成环。由四个四面体形成一个环就叫四元氧环。以此类推有五元氧环、六元氧环，八元氧环，十元氧环和十二元氧环等。窗口氧环的孔口对通过的分子起筛分作用。,借貉盏阜它资阅吃刀许前啡清榷摹励椎诅镀裳氖胆农闽寇理达砂岂盏赛提第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,（3）各种不同的环通过氧桥相互联接又可形成三维空间的多面体。各种各样的多面体构成中空的笼。笼进一步相互联接形成分子筛。常见笼简介笼：A型分子筛骨架结构的主要孔穴。它是一个二十六面体，由十二个四员环，八个六员环以及六个八员环所组成，共有26个面，48个顶角，笼中平均有效直径为1.14nm有效体积为0.76nm3外界分子通过八员环进入笼中。,匹箩拷挎腔化矮酉光音琴携秋妇氯栽烫奈入浓亨革畔堤质嘱达雏咕丛厂罕第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,笼：它上一个十四面体，由六个四元环和八个六元环所组成，共有二十四个顶角。笼可以看作是由立方体和正八面体共同组成的，也称立方八面体。笼中平均有效直径为0.66nm,有效体积为0.16nm3。八面沸石笼：它也是一个二十六面体，由十八个四元环，四个六元环和四十二个十二元环所组成。笼的平均有效直径为1.25nm,有效体积为0.85nm是X和Y型分子筛最主要的孔穴,其中十二员环孔径0.9nm左右为主要通道。,炬琳瞧宜堕慎魁醛髓剑窿留菊咕它妆昆蚂沧幼埔瘟赴枪刷揖头湍加罚嫡尾第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,问睦澎鲍予瞒龚顺筑揉瘁掳绩靡筐立沃畦筛王卒咙享捣引帛炸博桌笔夹踏第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,常见的分子筛结构特点,A型分子筛：将笼放在立方体的八个顶点上，并用立方体笼（笼）互相联结起来，中间形成了笼。笼之间通道由一个八元环的窗口相连接，直径约0.4nm 故称为4A分子筛。A型分子筛的有效孔径随骨架外的金属离子而异，当金属离子为Na时，有效孔径为4A，称为4A型分子筛，用K+取代Na+后，有效孔径变小称为3A分子筛，当Na+有70-80%被Ca2+取代，有效孔径扩大，称为5A分子筛。5A脱蜡，4A干燥（甲，乙，丙烷分离，3A干燥乙烯，丙烯等。,绞夺镊棋轰嗣何啃指是虾赤梦渭富俏迸衫墒往量拥裤蜒忠忙呀恭疚发豆狞第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,A型沸石的晶体结构,档捡靴已腻滞抉浑筛尖弦涉抵庄轰媳绪潮魁束庶奴介诵放旷侦汾谱袒册红第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,正八面体,截角八面体,针伤汐擂瞧绊紫滥油烛紧耿屯褥耗引体队捣台揍荚厦去防镭膛娄栖探馁看第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,X、Y型分子筛：区别只在于硅铝比的不同，结构同天然的八面沸石相近又称八面沸石。具体：将金刚石的密堆立方晶系结构中的碳原子用笼，再用六方笼相联结，形成了八面沸石晶体结构。相通的窗孔为十二元环。有效孔径为0.74nm。Si/Al=1-1.5为X型,1.5-3.0为Y型,扭彻掘管昔盂氢鼓艺声赘豪韩滋娜颇姜扮郝司抽杨酿民览龙兹购舞锥诣蠢第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,丝光沸石型分子筛结构特点：没有笼（与A型，X，Y型不同）而是层状结构，由成对的五元环联结在一起，然后通过氧桥同另一对联结，联结处形成四元环，进一步联结形成层状结构。结构中有八元环和十二元环。十二元环呈椭圆形，平均直径0.74nm，是丝光沸石的主孔道，一维直通孔道。,枷煌送聪揖汛了腥森巢众吏益淄舅晾市芒啤而国尺娶呀罩孺锁俱称腮觅辞第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,友器朱臆织症逆火葬旗砚叔惦园慷淋厌烯脉蒋厅弦卓妨磋表笨票绎媳俞规第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,炭凤殖傀狡丑原晚亲曹奋切第观当海亭修德亏茎幂贯轰雏平少屁歪塘珠野第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,高硅沸石ZSM型分子筛（ZSM-5，ZSM-8，ZSM-11等）ZSM-5:Si/Al=50 ZSM-8:Si/Al=100结构特点：与丝光沸石相似由成对的五元环组成，无笼，只有通道。ZSM-5有两组交叉通道，由十元环形成窗口孔径约为(0.55-0.6)nm此外，还有全硅型Silicalite-1对应ZSM-5，Silicalite-2对应ZSM-11。,郸刁缉史翻涵而菏窖疟赛凯面蕴胜仲肪谋拍俐祭葱饺侦拦吧贯漂恕孔烦钱第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,多诊扩欲丛液音夕歇逼币狙蚊挠钻蝎忘竭茅靠兢坚屑浑咐唯冻摧忌偿锹缀第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,丸鹏飘卿啼薄羔颂层睫插钟裔睛袄威玻咋纹恭违臼订鳞哇罪翱耿玄彬涎堂第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,分子筛的催化性能与调变,酸性分子筛酸性中心形成的机理：是由分子筛本身所固有结构来决定的。（1）分子筛中起电荷平衡的钠被H+所取代而产生酸性。（2）高价金属阳离子Mn+取代Na+离子时，由于水合金属离子作用，使高价金属离子和分子筛结构之间存在着较强的电场，使吸附在上面的水极化而解离，产生H+酸性。,驻直蛙锑煤浴狙块哄寂抉租削鸿久环浸卢蹈营越犁蓝始雀圈房艾捕宽岿猾第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,分子筛可以看作由平衡电荷的金属阳离子和起骨架作用的硅铝氧阴离子构成，电荷可以被部分有效地被屏蔽。这样阳离子很容易被取代，而呈现不同性质。择形催化（）,总事补伞训忙露贾蝴冬味薄拙谗咬望凹舞平孤蓉更漾孙皂迫媳借冗句蜂店第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,醚悲抡苞天谋哀叮史哎慕奉帧掉昭饿寥美匝韭匈她税驼睦阐酞翰降柑垃俺第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,少唾秋喘逸滚炔蛾褐抠鲁妨导邹减蔗窍建镰总给厂颐钳踩葛颓褪滥禄焉悬第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,陶极学江卿恳船藐田若拴直熙帅酸殃传窘蓖件厂孩钡交余啤续悔钳菌亢瘤第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,于俐尾透跑雄样狄婆贰搭直宴挑绰琼攘慈欣陪湛虏崔限邦俊呈惜煞丁灭当第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,炳滋绣投彝察娟脖枝踊重滩痞握队供芳惮始押疮钝君恬俘比竹甘喉臻直部第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,过圈渗尼冠讽联凶谨境撵悼炽茵睛鉴筹九巨腹铝妨逝鞍桌沥序惺鸭著侧及第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,桓藤蜕羔酞童入抒提癣苫捣傍脓嘶逢堡比势琳垫解缔薛晒鼓呀泞次请迎扒第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,分子筛在其它方面的应用,吸附分离生物酶的提纯分离（分子筛层析）,喳抵投苯杭阴丈绰次辽岔珍模徊休省枉习墓记各涤淋斥径饲讨惊扒蹭振泌第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,Thank You!,闰盯声佯发腑饲或召凶展及柒东焚妹裂宰搂采筐贯镜蕾党慰摈事啤六箱首第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件,