精細(xì)化學(xué)品-催化劑

1、綜述：化學(xué)工業(yè)的催化作用金屬有機(jī)烯烴聚合催化劑其他類型催化劑催化劑的展望NO.1催化作用的重要性NO.2催化劑的分類NO.3成功的催化過程的條件NO.4催化方面的諾貝爾獎*我們現(xiàn)在獲得更加便宜，更高效率的燃料，新的醫(yī)藥和農(nóng)藥，新的聚合物等，貫穿于我們整個精細(xì)化學(xué)品，很大方面得益于催化作用。從早期的面包，紅酒到現(xiàn)在的石油，天然氣，都離不開催化作用。1936年發(fā)現(xiàn)的SiO2/Al2O3對原油的催化裂解 催化作用制備的高密度聚乙烯對人類生活的巨大改變催化作用制備的很多新藥對我們疾病的治療貢獻(xiàn)非凡如今全球環(huán)境的治理問題還有賴于催化作用再創(chuàng)輝煌均相催化均相催化催化劑和反應(yīng)物同處于一相，沒有相界存在而進(jìn)行

2、的反應(yīng)，稱為均相催化作用，能起均相催化作用的催化劑為均相催化劑。多相催化多相催化多相催化劑又稱非均相催化劑呈如今不同相（Phase）的反應(yīng)中，即和它們催化的反應(yīng)物處于不同的狀態(tài)。生物催化生物催化酶是生物催化劑，是植物、動物和微生物產(chǎn)生的具有催化能力的有機(jī)物（絕大多數(shù)的蛋白質(zhì)。但少量RNA也具有生物催化功能），舊稱酵素。酶的催化作用同樣具有選擇性。反應(yīng)體系的相態(tài)反應(yīng)體系的相態(tài)狀態(tài)液體催化劑固體催化劑反應(yīng)類型：聚合、縮聚、酯化、縮醛化、加氫、脫氫、氧化、還原、烷基化、異構(gòu)化等催化劑作用大小主催化劑和助催化劑如何設(shè)計(jì)或者發(fā)現(xiàn)新的更好的催化劑帶來我們想要的反應(yīng)？催化原理的基本知識是什么，我們?nèi)绾卫眠@

3、些知識？我們?nèi)绾魏芎玫念A(yù)測實(shí)驗(yàn)中的困難，如何展望未來？反應(yīng)的熱力學(xué)和動力學(xué)因素反應(yīng)的詳細(xì)過程和反應(yīng)機(jī)理建立結(jié)構(gòu)模型和反應(yīng)模型選擇催化劑 催化劑最早由瑞典化學(xué)家貝采里烏斯發(fā)現(xiàn)。 鉑黑加快了乙醇和空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成了醋酸。后來，人們把這一作用叫做觸媒作用或催化作用，希臘語的意思是“解去束縛”。 1836年，他還在物理學(xué)與化學(xué)年鑒雜志上發(fā)表了一篇論文，首次提出化學(xué)反應(yīng)中使用的“催化”與“催化劑”概念。 1909年，奧斯特瓦爾德（WilhelmOstwald）德國化學(xué)家。由于研究催化劑，提出化學(xué)平衡和反應(yīng)速度的原理，并發(fā)明由氨氧化法制取一氧化氮等方面的成就，而獲得1909年諾貝爾化學(xué)獎。

4、1918年，哈伯(FritzHaber)，德國化學(xué)家，因研制合成氨作出重大貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾化學(xué)獎，他發(fā)明的工業(yè)化合成氨法,“使人類從此擺脫了依靠天然氮肥的被動局面”。 1931年，第31屆諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎頒發(fā)給了德國的生物化學(xué)家瓦爾堡(Otto Heinrich Warburg 1883-1970)。他研究癌細(xì)胞多年，發(fā)現(xiàn)惡性生長細(xì)胞的耗氧量比正常細(xì)胞低。在研究細(xì)胞呼吸時，他證明呼吸酶是一種含鐵的蛋白質(zhì)，稱之為鐵氧酶。 1963年，納塔(Giulio Natta)，意大利化學(xué)家。由于齊格勒和納塔發(fā)明了乙烯、丙烯聚合的催化劑，奠定了定向聚合的理論基礎(chǔ)，改進(jìn)I高壓聚合工藝，使聚乙烯、聚丙烯等工

5、業(yè)得到巨大的發(fā)展，為此，他們共同獲得1963年諾貝爾化學(xué)獎。 1973年，威爾金森(Sir Geoffrey Wilkinson)，英國化學(xué)家。發(fā)現(xiàn)三氯化物均相加氫催化劑(通稱威爾金森催化劑)，在無機(jī)和有機(jī)化學(xué)中有廣泛意義，并具有重要工業(yè)價值。由于他對有機(jī)金屬化學(xué)的研究卓有成效而與菲舍爾共獲1973年諾貝爾化學(xué)獎。 2001年，諾貝爾化學(xué)獎授予了美國化學(xué)家沙普利斯教授及諾爾斯博士與日本化學(xué)家野依良治教授,以表彰他們在發(fā)展催化不對稱合成的新方法技術(shù)及其應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)研究領(lǐng)域中的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。 2005年，諾貝爾化學(xué)獎授予三位有機(jī)化學(xué)家法國學(xué)者伊夫肖萬（YvesChauvin）和美國學(xué)者理查德施羅克

6、（RichardR.Schroch）、羅伯特格拉布（RobertH.Grubbs），以表彰他們在烯烴復(fù)分解反應(yīng)研究方面做出的貢獻(xiàn)。烯烴復(fù)分解反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)中最重要也是最有用的反應(yīng)之一，在當(dāng)今世界已被廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)，尤其是在制藥業(yè)和塑料工業(yè)中。NO.1發(fā)展史NO.2分類介紹NO.3合成方法NO.4應(yīng)用*（1）單活性中心；*（2）極高的催化活性；*（3）單體選擇性；*（4）立體選擇性；*（5）可控制性。 后過渡金屬催化劑是以B族過渡金屬為主催化劑，經(jīng)烷基鋁、甲基鋁氧烷（MAO）或有機(jī)硼化物活化后對烯烴聚合有高活性的新一代烯烴聚合催化劑。 優(yōu)點(diǎn)：a、催化活性比茂金屬催化劑高；b、聚合物的分子量和

7、支化度可以調(diào)節(jié)、控制；c、催化劑價格便宜、性能穩(wěn)定、易于制備；d、可以實(shí)現(xiàn)極性單體催化聚合及極性單體與非極性單體的共聚；e、還可以得到高分子量的聚乙烯和-烯烴。*乙烯和-烯烴的均聚；*丙烯均聚；*極性介質(zhì)中的乙烯聚合*乙烯低聚；*-烯烴活性聚合；*環(huán)烯烴的均聚及與乙烯的共聚；*乙烯與極性單體的共聚；*乙烯原位共聚制備線型低密度聚乙烯（LLDPE） 非茂鐵過渡金屬催化劑是指在非茂單活中心不含有雙環(huán)戊二烯基團(tuán)，配位原子為O、N、S、P等，金屬有機(jī)配合物的中心為前過渡金屬元素，而且能催化烯烴聚合的催化劑。特點(diǎn)：能合成新型結(jié)構(gòu)的聚合物；能控制金屬中心的配位數(shù)，使目標(biāo)催化劑更具有穩(wěn)定性；催化劑合成簡單，

8、生產(chǎn)成本低。*水楊醛亞胺鈦、鋯催化劑*8-羥基喹啉或2-羥基吡啶鈦系催化劑*螯合二氨基鈦催化劑*氮雜環(huán)鈦催化劑NO.1分類NO.2簡介NO.3展望 催化劑的分類方式有很多種：按聚集狀態(tài)分類、按化學(xué)鍵分類、按催化劑組成及使用功能分類以及按催化劑工藝和工程特點(diǎn)分類。*催化裂化催化劑催化裂化催化劑催化裂化是最重要的重質(zhì)油輕質(zhì)化過程之一，在汽油和柴油等輕質(zhì)油品的生產(chǎn)中占有很重要的地位。傳統(tǒng)的催化裂化原料是重質(zhì)餾分，主要是直餾減壓餾分油（VGO），也包括焦化重餾分油（CGO，通常需加氫精制）。由于對輕質(zhì)油品的需求不斷增長及技術(shù)進(jìn)步，近20年來，更重的油料也作為催化裂化的原料，例如減壓渣油、脫瀝青的減壓渣

9、油、加氫處理重油等。當(dāng)減壓餾分油中摻入更重質(zhì)的原料時則通稱重油催化裂化。這就對催化裂化催化劑提出了更高更新的要求。*加氫裂化催化劑加氫裂化催化劑*加氫裂化是在較高壓力下，烴分子與氫氣在催化劑表面進(jìn)行裂解和加氫反應(yīng)生成較小分子的轉(zhuǎn)化過程。這種催化劑不但具有加氫活性而且具有裂解活性及異構(gòu)化活性。*未來加氫裂化技術(shù)的發(fā)展趨勢是：將以處理高含硫原料、多產(chǎn)中間餾分油、生產(chǎn)清潔燃料為重點(diǎn)。* 加氫精制是指在催化劑和氫氣存在下將石油餾分中所含硫、氮、氧的化合物和有機(jī)金屬化合物分子加以脫除，并將烯烴和芳烴分子進(jìn)行不同程度的加氫飽和。 加氫精制的原料范圍及其廣泛，其中主要應(yīng)用于工業(yè)過程的有輕質(zhì)烷烴、汽油、煤油、柴油、石油蠟類、潤滑油、減壓輕柴油及常減壓渣油等。 加氫精制技術(shù)已稱為煉油和石油化工的重要加工手段之一。*u當(dāng)今，由于油品市場變化，環(huán)境要求日益嚴(yán)格，以及原價價格上升等影響，對世界各國石油化工催化劑提出了更高的要求。一個發(fā)展方向是進(jìn)行有目的的石油產(chǎn)品深度加工研究，為用戶提供清潔燃料。 （1）用C3、C4、C5混合物進(jìn)行烷基化，取代被淘汰的MTBE燃油添加劑，烷基化之后辛烷值可以提高。 （2）在現(xiàn)有催化劑基礎(chǔ)上，提高催化劑脫硫、脫氮、防止