綠色化學(xué)—催化劑

1、催化劑發(fā)展階段 萌芽時(shí)期（20世紀(jì)以前）奠基時(shí)期（20世紀(jì)初）大發(fā)展時(shí)期（20世紀(jì)3060年代） 規(guī)模擴(kuò)大品種增加更新?lián)Q代時(shí)期（20世紀(jì)7080年代）X（或Y）型沸石的骨架結(jié)構(gòu)圖A型沸石的骨架結(jié)構(gòu)圖3A分子篩13X分子篩ZSM-5型沸石的骨架結(jié)構(gòu)圖負(fù)載型雜多酸（1）用用Hammett酸強(qiáng)度函數(shù)表示時(shí)酸強(qiáng)度函數(shù)表示時(shí)，100%H2SO4 H0=-11.9超強(qiáng)酸超強(qiáng)酸 H0SrOCaOMgO。以MgO為催化劑，添加少量的水可以提高活性，說(shuō)明活性中心是OH-和O 。以含重氫的丙酮來(lái)做跟蹤實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)的慢步驟是反應(yīng)物失去一個(gè)H+后形成的陰離子對(duì)另一個(gè)反應(yīng)物分子的進(jìn)攻過(guò)程。定義膜的功能和特點(diǎn)在膜催化

2、反應(yīng)器中，膜的功能主要有以下兩種：1、膜上反應(yīng)區(qū)的一個(gè)分離元件，僅有分離功能。2、膜具有催化活性，膜本身是催化劑或是用催化活性物質(zhì)進(jìn)行處理而具有催化功能，同時(shí)又有選擇性透過(guò)的功能。這種膜催化劑有著常規(guī)催化劑難以比擬的優(yōu)點(diǎn)：擴(kuò)散阻力小，溫度極易控制，選擇性高，能進(jìn)行不產(chǎn)生副反應(yīng)產(chǎn)物的連串反應(yīng)等。不過(guò)膜催化在工業(yè)發(fā)展過(guò)程中尚存在一些問(wèn)題：1.膜的制備。與實(shí)驗(yàn)室制備膜有很大的不同，工業(yè)用膜必須是大面積的，這就要求成本低，制膜重復(fù)性好，對(duì)支撐體要求也更嚴(yán)格。2.高溫下設(shè)備的密封問(wèn)題。聚合物密封圈只能用于300以下；石墨密封圈在氧化氣氛中能耐450，但有一定的泄漏；最近反戰(zhàn)的多空陶瓷和之謎陶瓷燒結(jié)，然后在致密陶瓷管上密封，或?qū)⒅i陶瓷管與金屬管燒結(jié)等技術(shù)，成本高，難以工業(yè)化。 3.膜的污染與穩(wěn)定性。高溫結(jié)碳對(duì)膜的污染特別嚴(yán)重，Gallaher等在乙苯脫氫反應(yīng)觀察到所用r-Al2O3膜滲透速率很快從0.69m3/（m3hkPa）降至0.02。降低結(jié)碳的常用方法是通入蒸汽作用為反應(yīng)物的稀釋劑。另一個(gè)可能的方法是形成氧化氣氛，將形成的碳除去，但這方面的工作有待深入。膜催化反應(yīng)技術(shù)屬于高新技術(shù)范疇，已成為當(dāng)今催化學(xué)科的前沿，具有十分重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值，它可能引起化學(xué)工業(yè)的某些工藝技術(shù)變革和突破性進(jìn)展。世界各國(guó)都在集中精尖人才和可觀的經(jīng)費(fèi)，把它列入了化學(xué)工業(yè)的新時(shí)代。隨著催化技術(shù)和新穎膜材料的發(fā)展，