酸碱催化剂及其催化作用.ppt

**在水溶液中，H+，OH-，未解离的酸碱分子、B酸、B碱都可以作为催化剂。通常把在水溶液中只有H+或OH-起催化作用，其它物质无显著崔化作用的过程称特殊酸或特殊碱催化。**a.快速反应生成质子化的醇－钖盐，b.质子化醇缓慢解离成碳正离子（控制步骤），c.H+快速从碳正离子中脱离，生成烯烃**特点是以L酸夺取H-离子**H+与双键（叁键）加成形成正碳离子。其活化能远小于lewis酸从反应物中夺取H-离子所需活化能，因此要比前者快。**通过氢转移可生成新的正碳离子，并使原来的碳正离子变成烃类。**叔碳正离子转变为伯碳正离子较困难，叔碳正离子稳定性较高，骨架异构化较困难，一般要在较强的酸作用下才能进行**烃类骨架异构化需要的酸性中心最强，其次是烷基芳烃脱烷基，再其次是异构烷烃裂化和烯烃的双键异构化，脱水反应所需的酸性中心强度最弱******模式1、3均由甲醇?甲醚?产物；模式2与1不同之处是前者可以由甲醇直接生成烯烃*第64页,共95页，星期六，2024年，5月*第65页,共95页，星期六，2024年，5月*几种常见的分子筛的型号、化学组成及孔径大小第66页,共95页，星期六，2024年，5月*3.5.4.分子筛的催化性能与调变酸性分子筛酸性中心形成的机理：是由分子筛本身所固有结构来决定的。分子筛中起电荷平衡的钠被H+所取代而产生酸性。高价金属阳离子Mn+取代Na+离子时，由于水合金属离子作用，使高价金属离子和分子筛结构之间存在着较强的电场，使吸附在上面的水极化而解离，产生H+酸性。分子筛可以看作由平衡电荷的金属阳离子和起骨架作用的硅铝氧阴离子构成，电荷可以被部分有效地被屏蔽。这样阳离子很容易被取代，而呈现不同性质。择形催化（）第67页,共95页，星期六，2024年，5月*第68页,共95页，星期六，2024年，5月*第69页,共95页，星期六，2024年，5月*第70页,共95页，星期六，2024年，5月*第71页,共95页，星期六，2024年，5月*第72页,共95页，星期六，2024年，5月*第73页,共95页，星期六，2024年，5月*第74页,共95页，星期六，2024年，5月*3.5.5.分子筛在其它方面的应用吸附分离生物酶的提纯分离（分子筛层析）第75页,共95页，星期六，2024年，5月*目前分子筛其应用领域已经扩展到气体吸附分离，光电转换材料，储能方面以及在生命科学领域如蛋白质固定分离、生物芯片、生物传感器等。分子筛和吸附热容量高的化学吸附材料组合研制成高比能吸附热储能材料,利用纳米中孔介质改善化学吸附材料。利用吸附过程中的吸附热储能,实现蓄热和储能,通常该方法的储能密度是普通相变材料的3～5倍。第76页,共95页，星期六，2024年，5月*沸石分子筛的运用近来利用沸石分子筛的纳米微孔做模板，制造光电材料、分子器件的潜力已经展现出来。基于沸石分子筛的光、电、磁和介电材料也开始发展。酸性沸石的质子导电使制备沸石型电生色材料成为可能。无中心对称的沸石允许设计沸石压电器件，分子尺度的纳米孔穴和通道可做为高密度的信息储存和加工的介质，单维通道可控制能量的空间传输。这些皆为实现量子点、量子线和半导体超晶格展现了令人鼓舞的前景。固定和分离蛋白质的传统方法是溶胶-凝胶法，而纳米分子筛材料在孔径分布上有其独特的优越性，因此将在蛋白质分离上有其潜在的应用价值，首先利用不同孔径的介孔分子筛对不同大小的蛋白质的分离。纳米分子筛在能源、信息等领域具有广阔的应用前景。尤其是大孔分子筛在生命科学领域如蛋白质固定分离、生物芯片、生物传感器、药物的包埋和控释等方而具有广阔的应用前景。第77页,共95页，星期六，2024年，5月*酸碱定义及酸碱中心的形成1酸碱催化剂的应用及其分类2固体酸性质及其测定3酸碱催化作用及其机理4沸石型催化剂及其催化作用5典型酸碱催化反应剖析6第78页,共95页，星期六，2024年，5月*3.6.1.石油催化裂化1.目的将200~500oC的重馏分油加工成汽油2.催化剂（固体酸催化剂）1936年，天然粘土性能差1940年后，无定形硅酸铝SiO2-Al2O3抗硫性强、机械性能好、辛烷值高、催化剂生焦率高1960年后，沸石分子筛活性高、选择性好、单程转化率高裂化效率高、抗重金属污染好第79页,共95页，星期六，2024年，5月