沸石催化劑概述

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，其化學組成通式為：(M是金屬離子，n是M的價數(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，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程和氣體、液體的分離、回收、干燥、脫水等工業(yè)過程。

化工專業(yè)實驗須知1

化學反應工程實驗要求3

實驗一HY型沸石催化劑的制備與成型6

一、實驗目的7

二、實驗原理7

三、HY型沸石催化劑的制備過程8

四、實驗裝置11

五、實驗步驟11

六、實驗結(jié)果12

七、思考題13

實驗二催化劑孔容積測定14

一、實驗目的14

二、實驗原理14

三、實驗方法16

四、實驗記錄及數(shù)據(jù)處理17

五、思考題18

實驗三分子篩催化劑飽和吸附量的動態(tài)測定19

一、實驗目的19

二、吸附原理19

三、實驗方法20

四、實驗裝置及實驗步驟21

五、數(shù)據(jù)處理22

六、思考題23

實驗四甲苯歧化氣固催化反應動力學實驗24

一、目的要求24

二、基本原理24

三、設備與裝置26

四、實驗步驟27

五、實驗注意事項28

六、數(shù)據(jù)處理28

七、思考題30

實驗五反應器停留時間分布的實驗測定31

一、實驗目的31

二、實驗原理31

三、實驗裝置34

四、實驗步驟34

五、數(shù)據(jù)處理35

六、思考題35

實驗六油品黏度測定36

一、實驗目的36

二、實驗原理36

三、實驗儀器38

四、實驗步驟39

五、如何判定黏度計是否準確39

六、思考題40

實驗七DBP酯化反應動力學實驗41

一、實驗目的41

二、實驗原理41

三、實驗儀器和藥品42

四、實驗方法42

五、數(shù)據(jù)處理42

六、思考題43

實驗八催化劑程序升溫還原/脫附表征44

一、實驗目的44

二、實驗原理44

三、儀器和試劑48

四、實驗步驟48

五、思考題49

實驗九分子篩催化劑的熱重差熱分析實驗50

一、實驗目的50

二、實驗原理50

三、實驗儀器及試樣制備54

四、實驗步驟55

五、思考題56

實驗十催化劑比表面積測定57

一、實驗目的57

二、實驗原理57

三、吸附儀裝置與試劑57

四、樣品測定前期的儀器操作過程及方法59

五、測定表面積的方法與步驟60

六、思考題62

實驗十一氣-固相吸附熱力學實驗63

一、實驗目的63

二、實驗原理63

三、流動吸附儀裝置與試劑64

四、實驗步驟66

五、思考題67

實驗十二液-固相間歇/脈沖吸附動力學實驗68

一、實驗目的68

二、實驗原理68

三、液相吸附裝置與實驗過程68

四、實驗吸附過程計算71

五、思考題72

附錄73

附錄一化學反應工程課程實驗成績評定辦法73

一、總則73

二、成績評定內(nèi)容73

三、成績評定及參考標準73

四、附則74

附錄二實驗室一般安全知識75

一、安全守則75

二、常用儀器設備的安全操作75

參考文獻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、縮醛化和香豆素化合物的合成反應。具有高硅鋁比、強酸性和強疏水性的HY、HM等較大孔徑的沸石是克惱溫格反應的優(yōu)良催化劑。它們對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的合適工藝，即選用合適的有機溶劑回流，同時分去反應生成的水或小分子醇類。由于沸石催化劑獨有的空間選擇性和可調(diào)變的酸性及疏水性，三類反應對主產(chǎn)物的選擇性均很高。鑒于ⅢⅤ族納米晶具有特殊的性能，我們還開展了此類材料的溶劑熱合成研究并探討其催化有機合成反應的性能，取得了重要進展。 2100433B