沸石催化劑

名稱：沸石催化劑;分子篩催化劑;zeolite catalyst;molecular sieve catalyst

天然沸石為一族含水的硅鋁酸鹽礦物，含有堿金屬和堿土金屬，具架狀結(jié)構(gòu)，其中有連通的空腔。為大的金屬陽(yáng)離子和水分子所占據(jù)，是三維的四面體骨架。人工合成沸石稱為分子篩。硅(或鋁)-氧環(huán)可以形成不同的籠結(jié)構(gòu)，由不同數(shù)量和種類的籠即可形成不同類型的分子篩。分子篩是一種水合的硅鋁酸鹽晶體，其化學(xué)組成通式為：(M是金屬離子，n是M的價(jià)數(shù)，m、p分別是SiO2和H2O的摩爾量)，因分子中Si/Al比不同，可以有A、X、Y及絲光沸石型分子篩。分子篩具有酸堿中心，可用于酸堿催化反應(yīng)，此即為沸石(或分子篩)催化劑。最著名的還有ZSM-5分子篩催化劑。廣泛用于催化裂化等石油加工過(guò)程和氣體、液體的分離、回收、干燥、脫水等工業(yè)過(guò)程。

化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)須知1

化學(xué)反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)要求3

實(shí)驗(yàn)一HY型沸石催化劑的制備與成型6

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

二、實(shí)驗(yàn)原理7

三、HY型沸石催化劑的制備過(guò)程8

四、實(shí)驗(yàn)裝置11

五、實(shí)驗(yàn)步驟11

六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果12

七、思考題13

實(shí)驗(yàn)二催化劑孔容積測(cè)定14

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?4

二、實(shí)驗(yàn)原理14

三、實(shí)驗(yàn)方法16

四、實(shí)驗(yàn)記錄及數(shù)據(jù)處理17

五、思考題18

實(shí)驗(yàn)三分子篩催化劑飽和吸附量的動(dòng)態(tài)測(cè)定19

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?9

二、吸附原理19

三、實(shí)驗(yàn)方法20

四、實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)步驟21

五、數(shù)據(jù)處理22

六、思考題23

實(shí)驗(yàn)四甲苯歧化氣固催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)24

一、目的要求24

二、基本原理24

三、設(shè)備與裝置26

四、實(shí)驗(yàn)步驟27

五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)28

六、數(shù)據(jù)處理28

七、思考題30

實(shí)驗(yàn)五反應(yīng)器停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)測(cè)定31

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1

二、實(shí)驗(yàn)原理31

三、實(shí)驗(yàn)裝置34

四、實(shí)驗(yàn)步驟34

五、數(shù)據(jù)處理35

六、思考題35

實(shí)驗(yàn)六油品黏度測(cè)定36

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?6

二、實(shí)驗(yàn)原理36

三、實(shí)驗(yàn)儀器38

四、實(shí)驗(yàn)步驟39

五、如何判定黏度計(jì)是否準(zhǔn)確39

六、思考題40

實(shí)驗(yàn)七DBP酯化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)41

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1

二、實(shí)驗(yàn)原理41

三、實(shí)驗(yàn)儀器和藥品42

四、實(shí)驗(yàn)方法42

五、數(shù)據(jù)處理42

六、思考題43

實(shí)驗(yàn)八催化劑程序升溫還原/脫附表征44

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?4

二、實(shí)驗(yàn)原理44

三、儀器和試劑48

四、實(shí)驗(yàn)步驟48

五、思考題49

實(shí)驗(yàn)九分子篩催化劑的熱重差熱分析實(shí)驗(yàn)50

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?0

二、實(shí)驗(yàn)原理50

三、實(shí)驗(yàn)儀器及試樣制備54

四、實(shí)驗(yàn)步驟55

五、思考題56

實(shí)驗(yàn)十催化劑比表面積測(cè)定57

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?7

二、實(shí)驗(yàn)原理57

三、吸附儀裝置與試劑57

四、樣品測(cè)定前期的儀器操作過(guò)程及方法59

五、測(cè)定表面積的方法與步驟60

六、思考題62

實(shí)驗(yàn)十一氣-固相吸附熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)63

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?3

二、實(shí)驗(yàn)原理63

三、流動(dòng)吸附儀裝置與試劑64

四、實(shí)驗(yàn)步驟66

五、思考題67

實(shí)驗(yàn)十二液-固相間歇/脈沖吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)68

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?8

二、實(shí)驗(yàn)原理68

三、液相吸附裝置與實(shí)驗(yàn)過(guò)程68

四、實(shí)驗(yàn)吸附過(guò)程計(jì)算71

五、思考題72

附錄73

附錄一化學(xué)反應(yīng)工程課程實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定辦法73

一、總則73

二、成績(jī)?cè)u(píng)定內(nèi)容73

三、成績(jī)?cè)u(píng)定及參考標(biāo)準(zhǔn)73

四、附則74

附錄二實(shí)驗(yàn)室一般安全知識(shí)75

一、安全守則75

二、常用儀器設(shè)備的安全操作75

參考文獻(xiàn)78

較系統(tǒng)地研究了酸性沸石分子篩催化的克惱溫格縮合反應(yīng)、縮醛化和香豆素化合物的合成反應(yīng)。具有高硅鋁比、強(qiáng)酸性和強(qiáng)疏水性的HY、HM等較大孔徑的沸石是克惱溫格反應(yīng)的優(yōu)良催化劑。它們對(duì)香豆素類化合物合成以及芳香醛等醛類與二醇縮醛化反應(yīng)具有良好的催化作用。產(chǎn)物收率一般在80%以上。研發(fā)出了上述三類沸石催化反應(yīng)的合適工藝，即選用合適的有機(jī)溶劑回流，同時(shí)分去反應(yīng)生成的水或小分子醇類。由于沸石催化劑獨(dú)有的空間選擇性和可調(diào)變的酸性及疏水性，三類反應(yīng)對(duì)主產(chǎn)物的選擇性均很高。鑒于ⅢⅤ族納米晶具有特殊的性能，我們還開(kāi)展了此類材料的溶劑熱合成研究并探討其催化有機(jī)合成反應(yīng)的性能，取得了重要進(jìn)展。 2100433B