固体碱ppt课件

1、沈阳巩俐大学环境与化工学院固体碱催化剂研究进展，朱秀婷1308010211，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，2，1，1，2，1，2，1，1，2，1，1，2，1，1，2，1，1，2，1，2，1，1，2，1，1，1，2，1，1，2，1，1，1，1，2，1，1，1，1，2，1，1，1，1，1，2，1，1，2，1，1，1，1 然后对于AH，CH充当酸，由式(1)和(2)产生的正离子AH2和负离子A再次反应产生其它产物。 在这个过程中，CH和C被再次再生。此时，CH被称为酸性催化剂，而C是碱性催化剂。，内容，概念，分类，催化原理，应用氢氧化钠前

2、景，4，碱金属或碱土金属分散在二氧化硅，A1203，活性炭和K2CO3油中；Nr3nh3 knh2负载在Al2O3上。Li2O负载在Si02上。(2)阴离子交换树脂。(3)活性炭在1173K下热处理或用N2O、NH3、氯化锌-NH4CI-CO2活化。金属氧化物BeO、MgO、Ca0、Ba0、Sr0、Zn0、A1203、Y2O3、La203、CeO2、TH2、二氧化钛、氧化锆、二氧化锡、Na2O和K2O。金属盐Na2C03、K2C03、KHC03、KNaC03、CaC03、SrC03、BaC03、Na2W04.2H20、KCNo (6)混合氧化物(7)由各种碱金属或碱土金属交换的分子筛。，内容，

3、概念，分类，催化原理，应用和前景，6，催化原理，固体碱催化剂的大多数前体没有活性或活性低，只有在高温煅烧后才能通过与载体的相互作用形成活性中心。以氧化镁为例，其前驱体氢氧化镁经高温煅烧后，在700开始显示出对不同反应的催化活性。对于某一反应，它的活性在某一温度下达到最大，这是最合适的温度。被吸附分子与表面结合能的不同、高温下表面性质的变化以及大量原子的重排都会影响碱位的性质和数量，因此不同催化剂或反应类型的最佳煅烧温度不同。超级碱催化剂对烯烃双键异构化、芳烃和烯醇的侧链加成、羟醛缩合等具有良好的催化活性。由于固体碱催化剂的催化活性、碱强度等性能与载体之间的相互作用有关，其活性位点的多样性和复杂

4、性阻碍了固体碱催化剂活性位点的形成及其作用机理的研究。关于Mg0上的超碱中心的研究很多，一般认为有四种活性中心可以催化不同的反应。一般认为，超碱中心的形成机理如式(1)-式(4)所示，其中有：个阴离子空穴；英飞中心；氧阴离子上吸附的氧空穴；OHs表面光基座。式(1)中形成的有色中心F具有很强的单电子给体能力，其它方程形成的中心具有很强的电子对给体能力。式(2)是将碱金属的电子转移到俘获O2离子的空穴中；式(3)和(4)中的氢原子被具有较高正电性的碱金属原子取代，从而促进碱强度的增加。7、催化原理、3。固体碱催化剂通过电子接受配体形成碳负离子，从而使反应发生。例如，双键的异构化是通过形成烯丙基阴

5、离子，然后在固体碱的催化下脱氢来实现的。烯丙基是反应的中间产物，烯丙基的存在可以通过烯烃和氘的交换示踪研究得到证实。固体碱作用下烯烃异构化的顺/逆比很大，主要是因为烯烃失去质子后生成的烯丙基中间体比反式更稳定。氢化和胺化反应的机理是相似的，即首先发生极性分解，然后在碱位的作用下除去一个氢，使反应能够顺利进行。、8、催化机制、3。固体物质上可能有碱性位点和酸性位点。这些不同的活性位点相互靠近，相互独立，在催化反应中协同作用，在不同的反应中发挥特殊的作用，这在均相体系中是不可能的。例如，无定形铝土矿磷酸盐(ALPO)含有弱酸位P-O H和碱性位P-NH2，可使庚醛和苯甲醛发生羟醛缩聚反应生成茉莉醛

6、，且具有比常规固体酸(无定形或结晶铝硅酸盐)和碱催化剂(MgO、水滑石)更好的转化率和选择性。作用机理是酸碱协同：在弱酸位的作用下将基因搅拌成质子，从而实现苯甲醛的活化，提高搅拌基团上的正电荷密度，使其更容易与碱中心作用下形成的碳负离子相互作用，实现对茉莉醛的高选择性。氨气中ALPO的高温处理导致酸性位的减少和碱性位的增加，这改变了催化剂的性质并重新分布了活性中心，从而降低了茉莉醛的选择性。也就是说，的预期选择性只能通过酸位和碱位的协同作用来实现，过高的碱度或酸度会导致选择性降低。9、催化机制、3。工业生产中使用的催化剂需要更长的使用寿命，固体碱催化剂在反应过程中会像其他固体催化剂一样失去活性

7、。失活的主要原因如下：毒物吸附：主要吸附碱性中心的酸性分子如CO2和水，它们可能是原料中的杂质或反应过程中的副产物。催化剂本身发生了化学变化，如催化剂的熔化、催化剂组分的相变、活性中心上有机物的沉积(反应过程中产生的焦炭及其前体会不可逆地吸附在碱中心上，使催化剂孔隙变窄，甚至堵塞或掩盖活性中心，从而降低催化剂活性)。此外，催化剂组分和反应物之间的升华、熔化或不可逆化学反应极大地影响催化剂的使用寿命。固体超强酸催化剂制备复杂、成本高、强度差、易中毒，影响了其在工业生产中的应用。特别是失活催化剂的再生问题没有得到很好的解决，使其无法回收，极大地阻碍了其工业化进程。Gorzawski H等人对Csx

8、O/Y-Al2O3和Na/NaOH/Y-Al2O3的失活进行了深入研究，发现有机沉积物为蜡状化合物，因此可以推断在超碱催化剂上没有芳烃沉积物。将从产物中分离出的催化剂置于石英管中，用500纯氧加热3小时以氧化并除去有机沉积物，然后在550，600真空下煅烧5小时以使其再生。再生催化剂的比表面积和碱强度明显降低，特别是催化活性和选择性降低。过滤试验表明，再生催化剂中没有活性物质。因此，超碱催化剂活性下降的原因是活性中心有机物的沉积以及活性物质之间的相互作用和转化。10，内容，概念，分类，催化原理，应用和前景，11，应用和前景，应用：1双键异构化反应，2氧化反应，3还原反应，4酯交换反应，5C-

9、C键形成反应：A Col缩合反应，硝基A klo l反应，M ichael加成反应，苯乙炔亲核加成反应，6碳杂键形成反应：环氧化合物亲核加成反应，共轭加成反应，C-Si键形成反应，C- P键形成反应，T hchenko反应，12，应用和前景展望：(1)固体碱催化剂中碱位的数量和强度及其相关影响因素有待进一步阐明。研究了催化活性和选择性与碱性和碱位的关系。 建立了不同碱基的结构模型，阐明了碱基与活性中心的关系。针对不同的反应设计了不同的高效催化剂。(2)固体碱催化剂表征方法的发展，根据原子和电子结构描述碱性氧化物的表面特征及其与载体表面的相互作用。大力开发能调节电子构型和物理结构的固体碱催化剂(如水滑石和分子筛)。利用具有