六 绿色催化剂PPT课件

1、。1，绿色催化剂，2，6绿色催化剂，6.1绿色固体酸碱催化剂，6.2分子筛催化剂(重点)，6.3杂多酸催化剂(课外制备)，6.4选择性催化氧化(课外制备)，6.5生物酶催化剂(理解)。3，6.3杂多酸催化剂(学号尾数1，2，3)，6.4选择性催化氧化(尾数4，5，6)，7绿色化学物质的开发与应用(尾数7，8，9，0)，4。根据IUPAC在1981年提出的定义，催化剂是一种能够在不改变反应的标准吉布斯自由焓的情况下加速反应速率的物质。这种作用被称为催化。涉及催化剂的反应是催化反应。催化剂的定义：催化剂不仅可以加快反应速度，还可以提高反应的选择性。设计和使用高效、无害的催化剂是绿色化学研究的重要内

2、容之一。6.6.1绿色固体酸碱催化剂和液体酸碱催化剂在工业生产中的缺点是：反应在均相条件下进行，催化剂与产品难以分离；腐蚀设备；废酸和碱液排放，污染环境。固体酸，定义和分类：一般认为它是一种能化学吸附碱性物质的固体，也可以理解为一种能改变碱性指示剂颜色的固体。固体酸，布朗斯特酸，称为b酸，路易斯酸，称为l酸。刘易斯的定义是，所有能接受电子对的都是酸，所有能给出电子对的都是碱，所以l酸和l碱也被称为质子惰性酸和碱。布朗斯台德定义为：所有能产生质子的酸和所有能接受质子的碱，所以B酸和B碱也称为质子酸和碱。固体酸的分类大多数固体催化剂是非过渡元素的氧化物或混合氧化物，它们的催化性能不同于含有过渡元素

3、的氧化物催化剂。这些催化剂广泛应用于离子催化反应，种类繁多。见表固体酸催化剂及其应用。10，6.1.2固体碱，定义和分类：一般认为它是一种能化学吸附酸性物质的固体，也可以理解为能改变酸性指示剂颜色的固体。固体碱分类(p99)，11，6.2分子筛催化剂，分子筛是一种具有网状晶体结构的铝硅酸盐，通常称为沸石。这些网状晶体结构相互连接形成孔道和空穴，其大小和形状约为几埃，并且可以分离不同大小或极性的分子筛。不同类型的分子筛具有不同的空腔直径或形状，可用于分离各种分子。由于具有特殊晶体结构的硅铝酸盐的特殊筛分作用，它被称为分子筛。常用的分子筛主要有：方钠石沸石，如a型分子筛；八面体沸石，如x型和y型分

4、子筛；14、高二氧化硅沸石，如ZSM-5、15、丝光沸石(-M型)、16、分子筛可在各种酸性催化剂中提供高活性和不同寻常的选择性，并且大多数反应是由分子筛的酸性引起的，分子筛也属于固体酸。近20年来，它在工业上得到了广泛的应用，特别是在炼油工业和石化工业中作为工业催化剂。沸石分子筛由硅氧四面体和铝氧四面体组成的三维骨架组成。它们可以表示为Mx/n(AlO2)x(SiO2)y ZH2O，其中m是金属阳离子，n是其化合价，x是AlO2的摩尔数，y是SiO2的摩尔数，z是水分子的摩尔数。因为AlO2带负电荷，金属阳离子的存在可以保持分子筛电中性。18，第一个结构层次是最基本的结构单元，即硅氧四面体(

5、SiO4)和铝氧四方体(AlO4)，它们构成了分子筛的骨架。相邻的四面体通过氧桥连接成环。分子筛的结构特征如下：1、4个方面、3个层次。19。环是分子筛结构的第二层。根据成环氧原子的数目，有4元氧环、5元氧环、6元氧环、8元氧环、10元氧环和12元氧环。环是分子筛的孔道，起着筛选通过分子的作用。氧环通过氧桥相互连接，形成具有三维空间的多面体。各种多面体是分子筛结构的第三层。多面体有空心笼，这是分子筛结构的一个重要特征。笼子分为笼、笼、八面沸石笼和笼。分子筛笼是A型分子筛骨架结构中的主孔，A型分子筛是由12个四元环、8个六元环和6个八元环组成的六面体。笼的平均孔径为1.14纳米，空腔体积为760

6、立方。笼的最大窗口是一个八元环，孔径为0.41毫米。笼、笼、笼主要用于形成A型、X型和Y型分子筛的骨架结构，是最重要的一种空穴。它的形状像截顶八面体，有八个六角和六个四角。空腔的体积为1603，窗口的孔径约为0.66纳米，仅允许NH3和H2O等小分子进入。八面沸石笼构成了X型和Y型分子筛骨架的主要空穴，由18个四元环、4个六元环和4个十二元环组成，平均孔径为1.25nm，空穴体积为8503。最大的孔窗是一个12元环，孔径为0.74纳米。八面沸石笼也被称为超级笼。八面沸石笼、八面沸石笼和八面沸石笼通过六元环或四元环与周围的笼连通。更重要的是，它通过四个十二元环与邻近的其他四个八面沸石笼相连通。此

7、外，还有六边形的圆柱形笼子和笼子，它们体积小，一般分子无法进入笼子。不同结构的笼通过氧桥相互连接，形成不同结构的分子筛，主要有型、型和型。27、A型分子筛类似于氯化钠的立方结构。如果用笼代替氯化钠晶格中的钠和氯，相邻的笼用笼连接，就可以得到型分子筛的晶体结构。八个笼子连接在一起形成一个方钠石结构。如果使用笼作为桥，可以获得A型分子筛结构。3.几种典型的分子筛，A型分子筛，28，中间有一个大笼子。笼子之间的通道有一个直径为4的八环窗；因此被称为4A分子筛。如果4A分子筛上70%的钠被钙离子交换，八元环的数目可以增加到5个。相应的沸石称为5A分子筛。相反，如果70%的钠是钾交换，八元环的孔径将减少

8、到3；相应的沸石被称为3A分子筛。29、X型和Y型分子筛与金刚石的致密六方结构相似。如果用笼作为结构单元来代替金刚石的碳节点，相邻的两个笼用六边形的圆柱形笼连接，即五个笼用四个六边形的圆柱形笼连接，其中一个笼占据中心，另外四个笼位于正四面体的顶点，就形成了八面体沸石晶体结构。x型和Y型分子筛结构可以通过与该结构连接得到。x型和Y型分子筛。三十岁。在这种结构中，由笼和六角柱笼构成的大笼是八面体沸石笼，连通的窗孔是12元环，平均有效孔径为0.74纳米，是X型和Y型分子筛的孔径。这两种模型的主要区别是硅铝比不同，X型为11.5；y型为1.53.0。这种沸石具有层状结构，而不是笼状结构。该结构中有大量成对连接在一起的五元环，每对五元环通过氧桥与另一对相连。接头形成一个四元环。结构单元被进一步连接以形成分层结构。层中有8元环和12元环，后者为椭圆形，平均直径为0.74nm，是丝光沸石的主要孔道。这种通道是一维的，即直通道。丝光沸石分子筛，32，33，这种沸石有一系列，ZSM-5被广泛使用，还有ZSM-8和ZSM-11；与它有相同的结构；另一组是ZSM-21，ZSM-35和ZSM-38。ZSM-5通常被称为高硅沸石，其硅铝比可高达50或更高，而ZSM-8可属于高硅族的沸石还包括全硅硅质岩-1，其具有与ZSM-