1、催化劑定義
催化劑是一種能夠改變化學(xué)反應(yīng)速度而不能改變反應(yīng)的熱力學(xué)平衡位置,且自身不被明顯消耗的物質(zhì)。
?
2、催化劑活性、表示方法
(1)活性定義:一般,指定條件下(壓力、溫度)一定量催化劑上的反應(yīng)速率(來衡量)。
?
(2)表示方法:對于反應(yīng),
3、催化劑選擇性、表示方法
?(1)定義:當(dāng)反應(yīng)可以按照熱力學(xué)上幾個可能的方向進(jìn)行時,催化劑可以選擇性地加速其中的某一反應(yīng)。
4、載體具有哪些功能和作用?
①分散作用,增大表面積,分散活性組分;
②穩(wěn)定化作用,防止活性組分熔化或者再結(jié)晶;
③支撐作用,使催化劑具備一定機(jī)械強(qiáng)度,不易破損;
④傳熱和稀釋作用,能及時移走熱量,提高熱穩(wěn)定性;
⑤助催化作用,某些載體能對活性組分發(fā)生誘導(dǎo)作用,協(xié)助活性組分發(fā)生催化作用。?
5、催化劑選擇考慮因素:選擇性>壽命>活性>價格?
工業(yè)催化劑:?
6、催化劑一般組成?
1)活性組份或稱主催化劑
2)載體或基質(zhì)
3)助催化劑?
7.催化劑分類?
按物相均一性:均相催化、多相催化、酶催化?按作用機(jī)理:氧化還原催化,酸堿催化(離子型機(jī)理,生成正碳離子或負(fù)碳離子)
配位催化:催化劑與反應(yīng)物分子發(fā)生配位作用而使反應(yīng)物活化。?
按反應(yīng)類型分類:加氫、脫氫、部分氧化、完全氧化、水煤氣、合成氣、酸催化、氯氧化、羰基化、聚合?
8、多相催化反應(yīng)的過程步驟可分為哪幾步?實(shí)質(zhì)上可分為幾步??
(1)外擴(kuò)散—內(nèi)擴(kuò)散—化學(xué)吸附—表面反應(yīng)—脫附—內(nèi)擴(kuò)散—外擴(kuò)散?
(2)物理過程—化學(xué)過程—物理過程?
9、吸附是如何定義的?物理吸附與化學(xué)吸附的本質(zhì)不同是什么?
吸附:氣體與固體表面接觸時,固體表面上氣體的濃度高于氣相主體濃度的現(xiàn)象。
固體表面吸附:物理吸附:?
作用力:van?der?Waals力?
靜電力:具有永久偶極矩的分子間的靜電吸引力?
誘導(dǎo)力:容易極化的分子被極性分子誘導(dǎo)產(chǎn)生的誘導(dǎo)偶極子和永久偶極子之間的作用力?
色散力:原子內(nèi)電子密度的瞬時誘導(dǎo)鄰近原子產(chǎn)生偶極而致的兩個瞬時偶極子之間的相互作用力?化學(xué)吸附:作用力:價鍵力,形成化學(xué)鍵?
本質(zhì):二者不同在于其作用力不同,前者為范德華力,后者為化學(xué)鍵力,因此吸附形成的吸附物種也不同,而且吸附過程也不同等諸多不同。
?
10.催化劑的孔結(jié)構(gòu)參數(shù)包括?
1)密度?ρ=m/v?V=V隙+V孔+V真??
堆密度?:?ρ堆=m/v??????
顆粒密度:?ρP=m/(V-V隙)=m/(V孔+V真or骨架)??
真密度(骨架密度):ρ骨架=m/(V堆-(V孔+V隙))????
視密度:?ρ視=m/(V堆-(V孔+V隙))?
2)比孔容在體積為V的容器中裝滿重量為W的催化劑顆?;蚍勰?,抽真空后,充入氦氣,測定出充入氦的體積VHe,即:容器內(nèi)除去催化劑骨架體積以外的所有空間體積。然后,將氦抽出,并在常壓下充入汞,測定出充入汞的體積VHg,即:除去催化劑骨架體積和顆粒中的孔隙體積以后容器中剩余的體積。?
也就是說,催化劑的孔容:V孔=VHe-VHg
3)孔隙率
4)平均孔徑???
5)孔徑分布????
6)孔的形狀與連通性?
11、為何說Langmuir吸附為理想吸附?基本假設(shè)是什么??
模型假設(shè):
①吸附表面均勻,各吸附中心能量相同;
②吸附分子間無相互作用;
③單分子層吸附,吸附分子與吸附中心碰撞進(jìn)行吸附,一個分子只占據(jù)一個吸附中心;
④在一定條件下,吸附與脫附可建立動態(tài)平衡。?
12.擴(kuò)散類型?
(1)擴(kuò)散定義:分子通過隨機(jī)運(yùn)動,從高濃度向低濃度進(jìn)行傳播的現(xiàn)象。?
①常規(guī)擴(kuò)散(容積擴(kuò)散)?多孔固體介質(zhì)的孔徑≥100nm;孔徑尺寸大小>?分子平均自由程;分子間碰撞幾率>?分子與孔道壁的碰撞幾率;擴(kuò)散阻力主要為分子之間的碰撞。?
②克努森(Knudsen)擴(kuò)散多孔固體介質(zhì)的孔徑≤100nm;孔徑尺寸<?分子平均自由程;分子間碰撞幾率<?分子與孔壁的碰撞幾率;?擴(kuò)散阻力主要為分子與孔壁的碰撞。?
③構(gòu)型擴(kuò)散?沸石微孔尺寸與擴(kuò)散分子尺寸接近,分子尺寸的微小變化可使擴(kuò)散系數(shù)顯著改變。(孔徑<1.5nm)?擴(kuò)散阻力與分子形狀、臨界尺寸、分子與孔壁的相互作用、分子的旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)等多種因素有關(guān)。?
④表面擴(kuò)散?
13.固體表面性質(zhì)?
固體表面的原子:存在自由價,表面不飽和位,具有趨向于飽和的性質(zhì);吸附質(zhì)分子與吸附劑表面自由價相互作用;固體表面自由能減小?
固體表面自由能:處于平衡態(tài)的凝聚物質(zhì),其形狀傾向于具有盡可能小的表面積,使表面自由能趨向于最小?
固體表面的吸附:自發(fā)過程,表面自由能減小(吸附的推動力)?
14.各類化合物在不同固體表面的吸附態(tài)?
(1)氫的吸附態(tài):?
(2)氧的吸附態(tài):負(fù)離子態(tài):O2-*,?O2?2-*,?O-*,?O2-*,分子氧:O2*,不穩(wěn)定的O3-*?
(3)氮的吸附態(tài):二位吸附和多核吸附,低溫:二位吸附?
(4)CO的吸附態(tài):線形結(jié)構(gòu)、鍵合、橋式結(jié)構(gòu)、孿生吸附?
(5)烴類的吸附態(tài):飽和烴(CH4):解離吸附、不飽和烴:非解離吸附為主?
15、催化劑的比表面測定有哪些實(shí)驗(yàn)方法??
(1)?BET法測比表面積?
1)測定原理和計(jì)算方法
依據(jù)BET提出的多層吸附理論以及BET吸附等溫曲線進(jìn)行測定和計(jì)算的。利用BET方程進(jìn)行作圖,采用試驗(yàn)采集數(shù)據(jù)并利用圖解法進(jìn)行計(jì)算。
2)最常用的方法:N2吸附法?
3)?BET理論假設(shè):固體表面均勻;吸附脫附不受周圍分子影響;由于范德華力,不一定第一層吸滿后才發(fā)生多層吸附。
(2)色譜法測定比表面積?色譜法測定比表面積時載氣一般采用He或H2,用N2做吸附質(zhì),吸附在液氮溫度下進(jìn)行。?
16.金屬催化劑的特性?
多為d區(qū)元素(IB,VIB,VIIB,VIII族元素)?
外層:1~2個S電子,次外層1~10個d電子?未成對的d軌道,可以被S電子或p電子配對,形成化學(xué)吸附?特征:
1)裸露的表面,配位不飽和,亞穩(wěn)狀態(tài)?
2)金屬原子之間有凝聚作用(是具有導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、延展性以及機(jī)械強(qiáng)度的原因,化學(xué)鍵非定域性并由此獲得了額外的共軛穩(wěn)定化能,金屬很難在原子水平進(jìn)行分散)?
3)以“相”的形式參與反應(yīng)?
為何能作為催化劑:過渡族金屬有空的d軌道能夠接受成對電子和共軛鍵,同時也能夠重新恢復(fù)為空軌道。這樣就能夠使得反應(yīng)物間活化能降低,從而催化反應(yīng)發(fā)生。?
17.化學(xué)吸附與催化?
逸出功Ф電子脫離金屬表面所需要的最小能量;或者能帶中為最高空能級與最高填充能級的能量差。
電離勢I將電子從反應(yīng)物中移到外界所需的最小功?;蛘叻磻?yīng)物失去電子的難易?
Ф>I:反應(yīng)物e→催化劑?正離子吸附?
Ф<I:催化劑e→反應(yīng)物?負(fù)離子吸附?
Ф≈I:共價鍵?
18.吸附強(qiáng)度與催化活性:火山型?
例如:HCOOH?→H2+CO2?
☆I(lǐng)R證明生成類金屬甲酸鹽中間物?
☆預(yù)料催化活性與甲酸鹽的穩(wěn)定性有關(guān),而其穩(wěn)定性與生成熱有關(guān)。?
☆生成熱越大,穩(wěn)定性越高(→吸附強(qiáng)弱)?
☆Pt,Ir,Pd,Ru中等吸附熱,高的催化活性。即可生成足夠量的表面中間物,又交易進(jìn)行后續(xù)的分解反應(yīng)。?
19.電子因素與催化:能帶理論?
原子狀態(tài):電子層結(jié)構(gòu)存在著分立的能級?
晶體形式:原子軌道發(fā)生重疊,分立的電子能級擴(kuò)展為能帶?
電子屬于整個晶體,在整個晶體中自由往來--電子共有化?
電子共有化:最外層or次外層電子比較顯著。只能在能量相近的能級上發(fā)生。?
20.Fermi能級:最高被占據(jù)分子軌道??
能帶理論:能級是連續(xù)的,電子共有化。?
s軌道合成的S能帶相互作用強(qiáng),能帶寬,電子密度小。?
d軌道合成的d能帶相互作用弱,能帶較窄,電子密度大。?
電子占用的最高能級為Fermi能級。?
21.過渡金屬晶體的能帶結(jié)構(gòu)?
價電子涉及到s與d能帶;s能帶與d能帶重疊,s能帶電子可以填充到d能帶中,使能量降低
22.d帶空穴與磁化率?
d帶空穴是指d能帶中未充填電子的空能級。?
d帶中較密集的能級間距允許電子保持不成對,飽和磁矩在數(shù)值上等于d能帶中的未配對電子數(shù)。?
金屬的磁化率決定于未配對電子數(shù),金屬的磁化率可以表示d帶空穴的大小。?
23.d帶空穴數(shù)與吸附熱?
d帶空穴或空能級可以用于與吸附質(zhì)鍵合。?
Fermi能級越低,d帶空穴數(shù)越大,吸附越強(qiáng)。
?吸附時電子轉(zhuǎn)移數(shù)與d帶空穴約等是吸附熱適中?
24、金屬的價鍵理論?認(rèn)為過渡金屬原子以雜化軌道相結(jié)合,雜化軌道通常為s、p、d等原子軌道的線性組合,稱之為spd或dsp雜化。雜化軌道中d原子軌道所占的百分?jǐn)?shù)稱為d特性百分?jǐn)?shù),表以符號d%它是價鍵理論用以關(guān)聯(lián)金屬催化活性和其它物性的一個特性參數(shù)。金屬的d%越大,相應(yīng)在的d能帶中的電子填充的越多,d空穴越小。加氫催化劑一般d%在40-50%之間為宜。?
d特性%-金屬原子的d電子參加dsp成鍵軌道的程度?
25.晶體結(jié)構(gòu)對催化作用的影響:幾何因素?
多位理論--對多位吸附,幾何適應(yīng)性與能量適應(yīng)性的研究稱為多位理論。?
金屬的化學(xué)吸附活性:電子因素或者幾何或集合因素?
26.多位理論的幾何適應(yīng)性?
前蘇聯(lián)Баландин巴蘭金1929年提出?催化劑上有多個活性中心對反應(yīng)物分子發(fā)生影響。?
催化劑晶體晶格的空間結(jié)構(gòu)(分布和間距)與反應(yīng)物分子將發(fā)生變化的那部分結(jié)構(gòu)呈幾何對應(yīng)關(guān)系時,被吸附的分子容易變形活化,即舊的化學(xué)鍵容易松弛,新的化學(xué)鍵容易形成。因?yàn)榉磻?yīng)物分子的原子與活性中心的原子之間的相互作用力是近距離(零點(diǎn)幾納米)的,幾何因素影響距離,從而影響這種近距離相互作用,這成為幾何對應(yīng)原理。?
幾何因素:吸附部位的最鄰近的配位數(shù)和二維的對稱性?
27、金屬對氣體分子化學(xué)吸附強(qiáng)度順序:??
28、固體酸酸性來源和酸中心的形成是怎樣的??
(1)來源:電離、提供電子、接受電子。?
(2)1)浸漬在載體上的無機(jī)酸中心的形成?
2)鹵化物酸中心的形成
3)金屬鹽酸中心的形成?
4)陽離子交換樹脂酸中心的形成
5)氧化物酸堿中心的形成
6)雜多酸化合物酸中心的形成?
29、固體酸的性質(zhì)包括哪幾方面?
?1)酸中心的類型:通常與催化劑作用相關(guān)多為B酸和L酸。?
2)酸中心的濃度(酸中心的數(shù)目):指單位催化劑表面或單位催化劑質(zhì)量所含酸中心的數(shù)目的多少。?
3)酸中心強(qiáng)度:指給出質(zhì)子(?B酸)或者接受電子對(?L酸)能力的強(qiáng)弱。
30、均相酸堿催化機(jī)理是怎樣的?
?一般以離子型機(jī)理進(jìn)行,即酸堿催化劑與反應(yīng)物作用形成正碳離子或負(fù)碳離子中間物種,這些中間物種與另一反應(yīng)物作用,生成產(chǎn)物并釋放出催化劑,構(gòu)成酸堿催化循環(huán)。?
31、分子篩催化劑的特點(diǎn)是什么?
①具有較高活性;
②具有較高選擇性,可擇形催化;
③具有較靈活的調(diào)變性;
④具有較好的穩(wěn)定性。?
32、試說明金屬與載體間的相互作用?
相互作用為三種類型:一是金屬顆粒和載體的接觸位置處在界面部位處,則分散了的金屬可保持陽離子的性質(zhì);二是分散了的金屬原子熔于氧化物載體的晶格結(jié)構(gòu)中或與載體形成混合氧化物;三是金屬顆粒表面被來自載體氧化物涂釋。正是由于金屬-載體的相互作用,結(jié)果使得電子流體在二者之間轉(zhuǎn)移,出現(xiàn)電荷的位移。金屬與載體之間的相互作用,使得催化過程發(fā)生了變化。
33、試說明金屬催化劑的哪些特性對其催化作用有較大的影響??
?(1)金屬催化劑晶格缺陷及其對催化作用的影響?點(diǎn)缺陷是指在晶格上缺少原子或者有多余的原子,造成缺陷的原因大致有三種:?①機(jī)械點(diǎn)缺陷?②電子缺陷?③化學(xué)缺陷。
?(2)金屬催化劑不均一表面對催化作用的影響
34、酸堿定義
?Lewis酸堿質(zhì)子理論:凡是能夠提供質(zhì)子的物質(zhì)稱為B酸,凡是能夠接受質(zhì)子的物質(zhì)稱為B堿
?Lewis酸堿電子理論:凡是能夠接受電子對的物質(zhì)稱為酸(L酸),凡是能夠提供電子對的物質(zhì)稱為堿? 軟硬酸堿理論:不易失去外層電子的酸為硬酸(HA),易失去外層電子的酸為軟酸(SA);難失去電子對的堿為硬堿(HB),易失去電子對的堿為軟堿(SB)。
?質(zhì)子酸催化劑的反應(yīng)特點(diǎn):電子成對轉(zhuǎn)移(給出or獲得一對電子)?
35、簡單固體酸與堿
?如M的電負(fù)性相當(dāng)大,對氧離子的電子對有較強(qiáng)的吸引作用,可使O-H鍵減弱,有利于按a式解離;
?如M的電負(fù)性較小,則有利于按b式解離生成堿中心;
?反應(yīng)按a式解離還是按b式解離,主要取決于H+或OH-受體的反應(yīng)物。
M-O-H類似于兩性化合物:若有堿性物質(zhì)存在時按a式解離?若有酸性物質(zhì)存在時按b式解離
36.電負(fù)性與酸堿性?電負(fù)性大的金屬氧化物主要是酸性;?電負(fù)性小的氧化物主要是堿性?
37.無定形硅鋁酸鹽(電負(fù)性問題)?沸石是指具有骨架型結(jié)構(gòu)的硅酸鹽中的硅(Si4+)?被鋁(Al3+)部分取代后形成的硅鋁酸鹽。?
38.復(fù)合氧化物固體酸和固體堿?
分子篩:分子篩組成是一種水合硅鋁酸鹽,M2/n?Al2O3?mSiO2?pH2O??M:金屬或有機(jī)陽離子;n:金屬陽離子價數(shù);m:硅鋁比;p:水的摩爾數(shù)?
骨架結(jié)構(gòu):分子篩骨架帶負(fù)電—電平衡陽離子(通常為Na+)?
酸性來源:一般認(rèn)為由分子篩重的平衡鈉離子直接為質(zhì)子取代而形成?
39.分子篩特性:吸附與離子交換?
酸性的原因:一般認(rèn)為由分子篩重的平衡鈉離子直接為質(zhì)子取代而形成?
40.催化性質(zhì):擇形催化?
(1)反應(yīng)物擇形催化?
(2)產(chǎn)物擇形催化?反應(yīng)產(chǎn)物中分子臨界直徑小于孔徑的可以從空中擴(kuò)散出來,稱為最終產(chǎn)物,而分子臨界直徑大于孔徑的則無法從孔中逸出,而產(chǎn)生產(chǎn)物選擇性。?
(3)限制過渡態(tài)擇形催化?當(dāng)空腔中的有效空間小于過渡態(tài)所需要的空間時,反應(yīng)將受阻,此時便產(chǎn)生限制過渡態(tài)選擇性催化?
(4)分子通道控制?反應(yīng)物從一通道進(jìn)入,從另一通道出來?如ZSM-5:0.54nm?0.58x0.52nm?直鏈烷烴兩個通道都可通過?支鏈烷烴有選擇
?41、超強(qiáng)酸?指酸強(qiáng)度超過100%H2SO4的物質(zhì),其酸強(qiáng)度函數(shù)H0<-10.6?固體超強(qiáng)酸SbF5,NbF5,TaF5,SO3中Sb+5,Nb+5,Ta+5,S+6具有較強(qiáng)的接受電子的能力?
42.催化反應(yīng):正碳離子、正碳離子反應(yīng)規(guī)律、酸中心類型與催化活性、選擇性的關(guān)系、?
(1)正碳離子的形成
①烷烴、環(huán)烷烴、芳烴、烯烴在L酸中心上??????????
②烯烴、芳烴等不飽和烴在B酸中心上
③烷烴、環(huán)烷、烯烴、芳烴與R+的氫轉(zhuǎn)移,生成新的正碳離子,并使原正碳離子轉(zhuǎn)為烴類
(2)正碳離子反應(yīng)規(guī)律
①正碳離子可以通過1-2位碳上的氫轉(zhuǎn)移而改變正碳離子的位置,可反復(fù)加H+與脫H+,最后脫H+生成雙鍵轉(zhuǎn)移的烯烴,雙鍵異構(gòu)化
?②正碳離子中的C-C+鍵為單鍵,可自由旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)到兩邊的CH3基處于相反的位置時,脫去H+,產(chǎn)生烯烴的順反異構(gòu)化
?③正碳離子中的烷基可進(jìn)行轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致烯烴骨架異構(gòu)化
?④正碳離子可與烯烴加成,生成新的正碳離子,后者再脫H+,就會產(chǎn)生二聚體,新的正碳離子還可以繼續(xù)與烯烴加成,導(dǎo)致烯烴聚合
?⑤正碳離子通過氫轉(zhuǎn)移加H+或脫H+,可異構(gòu)化,發(fā)生環(huán)的擴(kuò)大與縮小
?⑥正碳離子足夠大時易發(fā)生β斷裂,變成烯烴及更小的正碳離子
?⑦正碳離子很不穩(wěn)定,易發(fā)生內(nèi)部氫轉(zhuǎn)移、異構(gòu)化或與其他分子反應(yīng),其速度一般大于正碳離子本身形成的速度,故正碳離子的形成常為反應(yīng)控制步驟
(3)對于不同的酸催化反應(yīng)長要求不同類型的酸中心(L?or?B)?不同的反應(yīng)對酸強(qiáng)度的要求不同?
需要酸強(qiáng)度:骨架異構(gòu)>芳烴脫烷基>異構(gòu)烷烴裂化,雙鍵異構(gòu)>脫水反應(yīng)?許多實(shí)驗(yàn)證明,在一定酸強(qiáng)度范圍,酸濃度與催化活性有很好的對應(yīng)關(guān)系?
總之:調(diào)節(jié)酸的強(qiáng)度與濃度可以調(diào)節(jié)催化劑的活性和選擇性?
43、過渡金屬氧化物的電子性質(zhì)有哪些?
?①過渡金屬氧化物中的金屬陽離子的d電子層容易失去電子或奪取電子,具有較強(qiáng)的氧化還原性能。
?②過渡金屬氧化物具有半導(dǎo)體性質(zhì)。
?③過渡金屬氧化物中金屬離子的內(nèi)層價軌道與外來軌道可以發(fā)生劈裂。
?④過渡金屬氧化物與過渡金屬都可作為氧化還原反應(yīng)催化劑,而前者由于其耐熱性、抗毒性強(qiáng),而且具有光敏、熱敏、雜質(zhì)敏感性,更有利于催化劑性能調(diào)變,因此應(yīng)用更加廣泛。?
44、過渡金屬氧化物的氧化還原機(jī)理是怎樣的?
??答:過渡金屬氧化物催化劑在催化氧化反應(yīng)過程當(dāng)中,特別是對烴類氧化反應(yīng)中,反應(yīng)產(chǎn)物中的氧往往不是直接來自氣相中的氧,而是來自金屬氧化物中的晶格氧,氣相中的氧只是用來補(bǔ)充催化劑在反應(yīng)中消耗的晶格氧。其氧化還原過程為:
45、工業(yè)催化劑的設(shè)計(jì)開發(fā)包括哪些過程?
1)?探索階段?????
根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn),查閱有關(guān)文獻(xiàn)分析、理論指導(dǎo)等,從技術(shù)上和濟(jì)濟(jì)上設(shè)計(jì)并初步進(jìn)行研制。經(jīng)測定、篩選、改進(jìn),確定供進(jìn)一步放大研究的催化劑。?該階段通常在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。一般只進(jìn)行合成方法與催化劑活性、選擇性的評價試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室通常是在小型的能反映催化劑本征活性的裝置上進(jìn)行試驗(yàn)。
2)模擬放大階段?將第一階段篩選的催化劑取一定數(shù)量,在工業(yè)生產(chǎn)條件下,進(jìn)行活性、選擇性、壽命、再生產(chǎn)性等性能方面的考察,經(jīng)過改進(jìn)與完善,獲得催化劑的全面性能數(shù)據(jù),提出可以在工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模上應(yīng)用以及進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)。?試驗(yàn)通常是在一定規(guī)模的工業(yè)裝置上進(jìn)行(按生產(chǎn)條件),可在放大實(shí)驗(yàn)室或工業(yè)裝置側(cè)線進(jìn)行。在這階段還應(yīng)對反應(yīng)動力學(xué)規(guī)律進(jìn)行研究,為工業(yè)放大提供數(shù)據(jù)與資料。?
3)工業(yè)生產(chǎn)階段?設(shè)計(jì)與建立工業(yè)生產(chǎn)的反應(yīng)裝置和催化劑生產(chǎn)車間,經(jīng)過試車正式進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。?應(yīng)當(dāng)特別指出的是,在上述每一個階段中,都應(yīng)十分注意經(jīng)濟(jì)上的可行性,進(jìn)行技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的全面評價與分析,否則生產(chǎn)上全無意義。?
46、原料和配料的選擇原則是什么??
答:(1)原料的選擇:
1.符合產(chǎn)品的性能要求;
2.所含的雜質(zhì)容易去除,或限定在某個范圍;
3.容易獲得,價格便宜,易于加工;
4.對環(huán)境不存在污染或經(jīng)處理能除去污染?
(2)配料的選擇原則:
1.當(dāng)配制成溶液時,水溶性物質(zhì)可用水作為配料,但也應(yīng)注意其酸性。
2.當(dāng)原料不溶于水時,采用其它溶劑作為配料時,應(yīng)容易除去,或者它的存在不影響催化劑的催化性能。
3.原料的配比可用重量比或原子比,關(guān)鍵在于準(zhǔn)確并且符合催化劑的要求?
47、沉淀法和凝膠法有什么特點(diǎn)與不同??
(1)優(yōu)點(diǎn):①有利于雜質(zhì)的去除;②?可獲得活性組分分散度較高的產(chǎn)品;③?制備多組分催化劑時,有利于組分間的緊密結(jié)合,形成適宜的活性構(gòu)造;④?活性組分于載體的結(jié)合較緊密,不易流失。
(2)缺點(diǎn):①?沉淀過程機(jī)理復(fù)雜,不易掌握;②?制備多組分催化劑時,均勻度不易保證;③?制造工藝流程較長,而且復(fù)雜,生產(chǎn)費(fèi)用大。?
(3)區(qū)別:凝膠法于沉淀法相比較,它能制備較為均勻的多組分催化劑,但凝膠法的設(shè)備更加龐大,費(fèi)用更高。??
48、浸漬法有何特點(diǎn)??
①它可以采用已經(jīng)成型的外形與大小的載體,無需再進(jìn)行以后的催化劑成型操作;
?②浸漬法能夠?qū)⒁环N或幾種活性組分負(fù)載在載體上,活性組分都分布在載體表面上,活性組分利用率較高,用量少,這對于貴重金屬意義重大;
?③載體的結(jié)構(gòu)基本決定了所制備的催化劑的孔結(jié)構(gòu)與比表面大小。則可選擇具有合適的結(jié)構(gòu)和比表面的載體,以提供適合催化劑所需的各種機(jī)械與物理性能。?
49、催化劑失活的原因有哪些??
1)燒結(jié):高溫下,粒子發(fā)生遷移,降低表面使得體系向穩(wěn)定的方向進(jìn)行,從而導(dǎo)致催化劑燒結(jié)。?
2)中毒:由于毒物的存在而使得催化劑失活.
3)積炭(結(jié)焦):高溫下,反應(yīng)物料由于分解、聚合等反應(yīng)生成的碳或焦炭沉積在催化劑表面,使得催化劑的活性表面減少,堵塞孔道,影響活性使得其下降。
?4)催化劑相組成的變化?
50.碳離子反應(yīng)規(guī)律:酸堿催化劑對許多烴類分子具有催化活性。酸性催化劑可以提供質(zhì)子或接受電子對,使烴類分子轉(zhuǎn)變成帶正電荷的正碳離子,循正碳離子反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化;而堿性催化劑進(jìn)攻烴類分子后,往往奪取質(zhì)子或