工业催化原理 第三章第三讲

第三章固体酸碱催化剂第三讲宋伟明⑴StructureMx/n[(AlO2)x·(SiO2)y]zH2OM是阳离子可以中和(AlO2)x的负电荷，n为价态TypeAXY丝光沸石SiO2/Al2O3~22.2-3.03.1-5.09-11Si/Al11.232.4553.2.2.2ZeolitemolecularsievecatalystSiO4为正四面体，象CH4

四个SiO4四面体共用4个氧，可以联接成四元环。四、六、八元环，6cage六个四元环组成立方体。Hexagonalcage六个四元环和两个六元环。

βcage3.2.2.2–Page3分子筛中阴离子可以交换，改性。Zeolitecompositionsize（A°）

3AK2O.Al2O3.2SiO2.4.5H2O34ANa2O.Al2O3-2SiO2.4.5H2O45A0.66CaO.0.33Na2O.Al2O3.2.5SiO2.6H2O5

3.3.2ZSM-5

3.3.3ZeoliteL

⑵Acidofzeolite

ComparisonofzeoliteandSi-Alcatalyst

3.2.3.2–Page12Back

BacidofmolecularsieveLacidofmolecularsieves沸石催化活性中心学说静电场极化活化模型3.2.3.2–Page13Back

A是分子筛外表晶格离子，它促使C-H极化产生然后按正碳离子机理反响。己烷异构活性顺序：NaY<BaY<CaY<MaY即静电场越大，活性也越大。3.2.2.2–Page4通性：分子筛硅铝比越高，分子筛的酸性越高。分子筛cat中钠含量越高，稳定性越差。ZSM-5Si/Al250ZSM-8Si/Al2100磷酸铝分子筛P423.3Selectformingcatalysis

3.3.1Selectforming3.3.1.1Reactant利用催化剂特定的孔结构，使反响混合物中仅具有一定形状和大小的分子才能进入催化剂孔内起反响，从而实现对反响物的择形催化。丁醇脱水，液相反响正丁醇脱水较难用CaX催化剂可以使正丁醇顺利脱水3.3.1.2Product

只允许一定结构的产物离开孔道ZSM-5催化剂使苯烷基化时得到95%对-二甲苯3.3.1.3Middleproduct

二烷基苯的烷基转移反响形成单烷基苯及各种三烷基苯的异构体混合物，反响平衡时，均三烷基苯含量高用沸石催化，三烷基苯的含量几乎为零3.4Acidbasecatalysisinthehomogenoussystem

3.4.1B-Acidcatalysis液相酸催化反响是均相催化的重要组成局部。许多离子型有机反响常可用酸碱催化，象水解、水合、脱水、缩合、酯化、重排等反响。CH2=CH2+H2OH2SO4

C2H5OH

R-COOR’+H2OH+

R-COOH+R’OH3.4.1–Page2均相酸碱催化反响的一般特点：以离子型机理进行，反响速度V很大。不需要很长的活化时间。对B酸B碱反响而言，在离子型机理中，又以包含“质子转移〞这一步为特征。+H3O+

快+H2O慢慢+R’OH3.4.1–Page3最后一步就是质子的转移。上有质子转递步骤都很快。原因：ⅰ.质子不带电子。只有一个正电荷。ⅱ.质子半径特别小，呈很强的电场强度。这两者使它接近它的分子，有利于新键的形成，结果使质子化物成为不稳定的中间络合物，显示较大的活性，反响快。+H2O快+H3O+

作业1.怎样确定分子筛的酸强范围2