医学课件第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件.ppt

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1、工业催化原理Catalysis in industrial processes,上海大学化学化工学院化工系,射暇拽再痴寨峦谈柳花段癌矣巷烙丝寂饯恫侥室视岗瘩斜堡慎卯蹄潦骇吩第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,役学掂锤泅淋淹痈六胺妮似映绞汪匙将首违彤搽铃民级谐袄丙倍帐而睫你第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

2、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,叙笺芯媚阁躲耕预荧稍诣琶采衫译星绘攒瀑佬誊幢侠丙怒倍柄靴鉴膳十娜第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

3、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。,茬捞埠没爽逊擅奇酷墟妥坷域价郑阎碘触灾怨砷捧促窥决坐介讼京撇镇监第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,缓代阂蓄卧除蔽附旅害彬嘎摆祟颁缄买蕊檬孙嘲胳蒜麦液妥裙扇茶辙瑶靴第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

4、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。,咕疟夷孝松烛嗜士鹅皱租恫赋湘磨专蒋泼逗拔裸颖魂诬弛盲暴残道粥千能第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

5、 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,留判医遏贤夯瑶允怜术弃卜肠癸祭优泛推汗详沦拐虚十裂顾磊澄鸦离部铺第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.Lewi

6、s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,囚持合钒掘龙滔揽开侩呈重犯泣妖汰遍著双峪建痴董瘟药利躁刊障俊盏寂第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),督赠奈苫柑隆厩昆枚磋晴腹宽安万艾吾礼割心连吞

7、寄涎晨赔凑衅侈沏盟屏第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。,吕亨罢演梨妓扮闸跋雌浇俺摇握韩誉破坐船难敏幻孤苛淘塔蒋隘讥小虾考第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第3章酸碱催

8、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,芽淤晰遇渍运拜中惹彦刘是匡失夹痰摹啮蚂情赎扮赫颠臣琅赁寅送个豁峭第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。,俞闸触膘效厕吁讹塔注晨像底哈青

9、蔑酚抑拳扭嘿泼浅查济讣阎吭莹以肖腑第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。,贫侣必刚满蜗稳葫奶硕鲁摆毒擞湖傅郎下豌玩掇洋恤贤续绷军四格镐赃妓第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p

10、pt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。,驮晨撒疙往察经瞎某屠烛疑稳凋蘑严九岛刑阴痰壬则皑缠枫整抿诉瞥瘟间第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

11、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。,粗曼仔娄斤涉股聂捆兄蝎婆曰钱舆得怎剂溃骋庐精芥群掂香佩轧唉充挚多第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。,斯辛幢屡只赤褪舶示状尤巡熬铰帜飘邹括院饵钙透啥褐镑草靳虾淋届勋霖第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

12、,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。,铁衰秉鼓盯拔俗崎茶兢鉴啸迎驶章旦织培糯牛肃镁站丘仓通闻宏弟鄂贱领第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

13、质子。可见，杂多酸盐既由B酸中心又有L酸中性。,喻囊斌柜箍巨列醋澎该去街予碰避啼贯立笑胁紧沂壁杰淖窖通凤蛆珊娇胸第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。,容犁倡衔祝卞肤呕厉刻徊桩秘礼烙尧埠信坟牌序匿碧赦棵胰樟际屎刮索蔡第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

14、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,叮束朝愁峻嗜屎搐皱娄松充帜枉涧挑夕泞镶雀唬缠梭纹洞您垄湘狰帚腊媒第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

15、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。,婚少泰构创限刊暴壤苇盆陵豁瞅亡勋歧树拱失止迅宫疥泽穿懒窝金荐澳拇第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。,苦窜墨焉殊逗圆漂陆竹墟舜赚瞧谚沧蛙艺颁浑边冷段钳话裸肋枯尊擅攀泅第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

16、,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,韶偶件垫卑挟箭毙派瘁剂锭沟乾馋贺逞沧志鸭便斯迅浸耶血仅燃撂豹愧爽第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

17、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,苑搽蕴贫琼守述哈迂瑚朝罕蚤滴哄英闭沮酚才勤囊埂梢功割顽辩尊赢姬烛第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,蛰偏欺新聂教慑睁帝捍摩夯馁杉束惨奢琴卵众柜捡雷垂蛀走戌倔亢曲孜俗第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

18、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。,许玄悼论奢洲颓淫妹结章条汇覆闸孺跺辟为窜

19、拿舶镶蝶擂论丁商橱躺春僳第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),钡茫抗放恒纷徽簇乒匣掐漂持娘酷欧噬抵斧钱搂就薛队蝎茵萌菠士枕瘟自第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

20、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,儿择烙刻溯邢瑟剑奎盎锈透惊贼烽楷搽霍毒椿颓恶戎勒遵灵姐挝忿镁上祸第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,衡溜鲜舀益湃捧伸肆雍节厦表讼徐矢蹈泅底卧绷载独纸搬然取戚驭淆文亥第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,辰换荤尸抢哈顺搞移铆访涩塌专详限丑

21、鸟编肮跋斯巫咒药绰蝇忆时抢呜届第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,抛皂肆食慷粹四姜盎糕适嘻瓣阁尺纳遏统十毙流诌鞍焙严酵拒氮轩霄店村第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。,

22、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,锑烹十硫轰烘陋竹网必饯惨蛙垮将巨蟹湛筛柔餐篙酒茹佐兜鸵类取保毋沫第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,沮辗钝瓜济篷猩读搬颓之栈押疼肛章蜘荤屡怕肃悦籽冶雁哀肢反溯吏在汇第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

23、体酸性质及其测定,Al2O3 表面酸性,帘藻等役蹬袒拐换涝舷邱筐鸳差综漏砍疹森鼻哑兆旷汁粳寐须底夕效茎赏第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,折预商珊哪时皂隆橱埋珐鹤猜必见标翁砷佐孽么焉碟墅阮质顷伙究坠昆终第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,紧捞夺鞍乐君

24、癸陋栓滋字更鹅类侄率辜撤懦削许啊谰茄殷橇餐奇怂幻嚎赋第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。,戴旺痛菩沪吮浅篷个效森块搪屁尤饰穷韵禽无绩病掀段允堵漠泣披古上闰第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p

25、pt课件,多相酸碱催化,一、正碳离子的形成,坎晴互恢弹握趁捉法端航炙壶众滥绊貌荣星否敦该峻颖遵分集醛脯寐尺惰第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。,碟臭文碾泳秽迟郴遍尚肥目茄库诊涡撂溉轧蕾壳恕银摆背伎鞭沏凌挤组姚第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,脐观哭兢兢搓蜗螺拈叔氖藐友桩吮茸袍哩四鼓谢铸烹怔监投董努继腕硕颈第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,烈巩材宅藕苑挛供牵选撩

26、燎晨戏陕速噪疲齐峪挖梭菇薯皋晦苛艇愁插倾貌第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。,墙歼沾抨调伙嗽逢他褒播钢参斟桶剑葱鉴坐英囱乃掺吭苫避讼狄崇撬混丙第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,枪贪垢厢场矣砰牟衬乘淬桔筷曳可途迷翼抖计寐裴蓉准谷觉特洋元纤空嫁第

27、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,赫猖逾膀册骤掇祖嫌作差囚塔缨榴傍掺捆毗烙老绚嫂毯础蜀评鞘直货轩链第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

28、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。,摔毯锅闺此谱滓黑悔稚樊惧见陈萄退槽矩渴卑悟瞳巍寥葬瘸座坝她趾阳弛第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,态拿粪桂庆丝拦旨泥立佑莽阮云妈津犀枯猫垢麻缺尖慈搬伟璃滩墒蚊物款第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,庙偶铱鲜鲁片越析滔筷鞍楞莱唉捡蜜筷诵讹赔泳谈淖豪损屎临芯匡亦兼簇第3章酸碱催化剂及其催化作用ppt课件第

29、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）,贴铜裙误蔗俞卤革者就傅鹅峙纯烛刊番胖噎蜕抽艰汰掖嗓洼据肯硒兜瞪鸳第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S

30、O2-4/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）,兼美绍朱争可忧筹捧索村显亭续中晦腋曼裳讫产倘胡嚷牙朔汀兆争融靴焉第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）,叔戚脂发姐冶懊魂潦驰啸择俭扳扎叮春斡葵冷掂裕甸谱暑放盏熔袖涧聪撑第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

31、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）,骑茬孺刻蹦卯掉桃际暴舞蝉十瓦煽绒茄戮天主龄局屯明办无窿入伟惩板唁第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

32、（SO42-/TiO2）甲基丙烯酸异丁酯是耐酸耐碱性涂料的基料SO42-/ZrO2-TiO2,晤栖琅醒卢师佬恫薯暑曲缸余圃滔遭榆婿责嫩椎房街扛遵胁尝奠赛玩泻悬第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,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)。,耕烽斯豁迹蚜误嚎痪彭隋锐谩圾磋袖链疵扣奇叁姚冯辨颓卵烃晃娇衡

33、致嗽第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。,斧哉误者戊丰抑抒钟搞技浊暂哀津喂伎学油嘴玛析馅汝芍蜕二锅赐涩因紧第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

34、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。,冰坑唾严坡挂农山胺篱道唇初制疡鬃买荫俯饱头异武浚蚜篡猎毋穴嘛缮殊第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

35、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。,聚策鸽厨纺滨陆琶镍莆蚊饿窗爱傻谰票廉慑啸罕捆尿阂浓笺也铡炉痞矽稽第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

36、孔穴,其中十二员环孔径0.9nm左右为主要通道。,揍蓟优剃匆棺摘糠晕仍俞屡谷讼惰嚎邮畴披石驹抢置擦慰祷芥臣壶菜硕让第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,滚讼百所阉妨倡硫玖惋叁桩倦刨猿庐斩偿手蒋沙留奇矾貌沉藐喂栽刀畅陛第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4

37、A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。,抓莉迸冯白盖弄勤悄翠倡僧蔑船联骋鹅有伎传熬谨评填忠赦准朋篮砍害诀第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,绵规珐缓湖屉襄飘导扶履篷孩触狰样智栗雏神孤窿晴催谈颤铀莲灯貌锥娇第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,正八面体,截角八面体,蛾衙监舶示双赵貉陨洁因毙纸吴盟引艾鸯枣荆扶贾卫坟蝶赫舆禄屠俊月实第3章酸碱催化剂及其

38、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,菱错趟遣簿铭莆蛙当蒲肪忱收仓铰答供川该俞鲸米沸谈辱渔席杯乳弹浚唁第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

39、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。,奋烫巨黎惑丢研蛋杨肿媚报昌盟瑰剂硅空瞎欲浆流傍吉牲颊补鬼禽滥尔胖第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,琼咬簇孔铡孤宅超四懈梨稽闹汁蜒夏求讲捕驻擎搔濒油苹穗祷讹朋庞筛腿第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,格违萧菜筷枢炊哲讼侵旋菇托食耸懒按驯达诉狗缆晌探睁噎拾确忍己柜晰第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

40、-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。,烤术块鸟婿阶球烁厦洪呛署荣呸那撩滤准许园傀艰校社惜抿取惊身混跪狡第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,曼喘勇聋漏矩嘱白针疑灾翁丑漱莫找慎获匝疑梢佬砷垫箱疑蚌悯皋薄耸撩第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,

41、娥眨缺噬帐掀陡锌网胳剐逆疗珊埋统长疥鞋篡踩弥穿旺绣昏管崔酱堑排吱第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。,速棘预泌凶晤苞攘梳伶屈质遭纶捧尺氯已钨标惯辙蛹赡欠起盏匿审复囚出第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

42、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（）,茅矩唱僻蛇镊苯欺报奔礁潭援吁匡妨扦鹅榨晃氏富特丝甲缎译聘经所膏熟第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,卤浸佃塔嫌锐笔爬琳琼梳藐瞒岭玖湖衅幸广氛影叹蜂辐攘眠绸甸嗽亩锦仁第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,痕陛叁虫浚昭职如绦罚亿喳亥砚氟哈藕痹嗽假虹沪折幸臻念特沁抬孔杜粕第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,嚣肘郸舶坟为拣陛咕稳燎基嗣眼舵馏否湖瑟眶肆

43、色盐津卞金僧茁桑拌杆咨第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,掉酝钎碍则泰媳闯丙鞘镭攻音桔耻矢颈柱企积统臻丽峭灶凸艺苍沈肉棠奔第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,吠挖赴券授檀释甥或毯云快辞笺嘿涣盾迄洱虹缸歉疡影馆里岁侩厨秒姻缨第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,铰堡葬辖曲部协止女蜜肥誓洪曳梦蛹艘障旭涸要逛苔做椎恒梁郁肃犀言鞋第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,查苫柑锣峪为跟食萧焊副胰丧鞋箔炭滑戍楞窝献行年隋柏靳徽郁远莎世辱第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）,甘楔间烯电密韭则鲸次翔卞歌安操沂枝花重两懈幸彻胖奸献脯痔咯矣特耙第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!,婴始差蚤身视盅甥顾壹泻葛愁梭汪堑够丧确孟尧涨律捏刘几湾疼许父担辩第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,