沸石分子篩的酸催化理論

1、 沸石分子篩的酸催化理論沸石分子篩的酸催化理論Acid catalytic character of zeolite沸石分子篩的固體酸催化理論沸石分子篩的固體酸催化理論12沸石分子篩的靜電場極化理論沸石分子篩的靜電場極化理論沸石分子篩的酸催化理論沸石分子篩的酸催化理論1、氫型和脫陽離子型沸石分子篩酸中心的形成、氫型和脫陽離子型沸石分子篩酸中心的形成一、沸石分子篩的固體酸催化理論一、沸石分子篩的固體酸催化理論一、沸石分子篩的固體酸催化理論一、沸石分子篩的固體酸催化理論 沸石分子篩中的沸石分子篩中的B酸和酸和L酸可酸可以相互轉(zhuǎn)化，低溫有水存在時以以相互轉(zhuǎn)化，低溫有水存在時以B酸為主，高溫脫水時以酸

2、為主，高溫脫水時以L酸為主。酸為主。一、沸石分子篩的固體酸催化理論一、沸石分子篩的固體酸催化理論Me2+H2OMe(H2O)2+Me(OH)+H+2、多價陽離子交換后沸石分子篩酸中心的形成、多價陽離子交換后沸石分子篩酸中心的形成vBeY MgY CaY SrY BaYRE(H2O)23+RE(OH)2+2H+一、沸石分子篩的固體酸催化理論一、沸石分子篩的固體酸催化理論 沸石分子篩經(jīng)陽離子交換后可產(chǎn)生B酸中心，再經(jīng)脫水可產(chǎn)生L酸中心，它們均可與反應(yīng)物形成正碳離子，并按正碳離子機(jī)理進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化。沸石分子篩固體酸催化理論一、沸石分子篩的固體酸催化理論一、沸石分子篩的固體酸催化理論二、沸石分子篩的靜電

3、場極化理論二、沸石分子篩的靜電場極化理論 靜電場極化理論靜電場極化理論認(rèn)為：高價陽離子交換后，由于認(rèn)為：高價陽離子交換后，由于高價陽離子的不對稱分布，使電荷分布不均勻而高價陽離子的不對稱分布，使電荷分布不均勻而在沸石表面產(chǎn)生靜電場，吸附的烴類分子被誘導(dǎo)在沸石表面產(chǎn)生靜電場，吸附的烴類分子被誘導(dǎo)成為正碳離子。成為正碳離子。v例如，一個例如，一個Ca2取代兩個取代兩個Na之后，它不是占據(jù)兩之后，它不是占據(jù)兩個鋁氧四面體之間的對稱中心位置，而是比較靠近其個鋁氧四面體之間的對稱中心位置，而是比較靠近其中一個鋁氧四面體，而遠(yuǎn)離另一個中一個鋁氧四面體，而遠(yuǎn)離另一個 。 在在Ca2和較遠(yuǎn)的一個鋁氧四面體之間

4、產(chǎn)生靜電場，和較遠(yuǎn)的一個鋁氧四面體之間產(chǎn)生靜電場， Ca2為正極，被吸附的分子處于該靜電場中時，就會被極化，易為正極，被吸附的分子處于該靜電場中時，就會被極化，易于進(jìn)行正碳離子反應(yīng)。于進(jìn)行正碳離子反應(yīng)。二、沸石分子篩的靜電場極化理論二、沸石分子篩的靜電場極化理論 a:用靜電場理論同樣可以解釋陽離子電荷數(shù)不同、離子半徑大小不同對催化活性的影響。金屬Y類型電荷數(shù) 離子半徑/nm 靜電場強(qiáng)/（V.nm-1）NaYBaYSrYCaYMgY122220.0980.1350.1130.0980.0650.1520.280.320.380.49陽離子價數(shù)越高，離子陽離子價數(shù)越高，離子半徑越小、靜電場強(qiáng)越半徑

5、越小、靜電場強(qiáng)越強(qiáng)，極化作用越大，催強(qiáng)，極化作用越大，催化活性越高?；钚栽礁?。己烷異構(gòu)化反應(yīng)： NaYBaY SrY CaY MgXX型型n(SiO2)/n(Al2O3)=2.5n(SiO2)/n(Al2O3)=4.9硅鋁比不同，靜電場不同，硅鋁比越高，陰離子骨架中硅鋁比不同，靜電場不同，硅鋁比越高，陰離子骨架中Al原子間距離越大，多價陽離子交換后對稱程度越差，所以原子間距離越大，多價陽離子交換后對稱程度越差，所以靜電場場強(qiáng)增加，極化作用提高，催化活性增加。靜電場場強(qiáng)增加，極化作用提高，催化活性增加。可以通過改變硅鋁比對催可以通過改變硅鋁比對催化劑的活性進(jìn)行調(diào)變?；瘎┑幕钚赃M(jìn)行調(diào)變。二、沸石分子篩的靜電場極化理論二、沸石分子篩的靜電場極化理論離子交換度/%丙烯轉(zhuǎn)化率丙烯轉(zhuǎn)化率/%CaY苯苯+丙烯丙烯異丙苯異丙苯離子La3+Ca2+Ba2+離子半徑（nm）0.1180.0990.138BaYLaYCaX?CaA?總結(jié)總結(jié)2 1 靜電場極化理論靜電場極化理論 沸石分子篩固體酸催化理論沸石分子篩固體酸催化理論要求：會用這些原理解釋一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，要求：會用這些原理