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什么是分子篩?為什么分子篩可以作為固體酸催化劑?

發(fā)布時(shí)間:2021-03-03 10:43:44 人氣:

什么是分子篩?為什么分子篩可以作為固體酸催化劑?下面就由萍鄉(xiāng)市群星環(huán)境工程有公司為大家解答。

什么是分子篩

分子篩一種人工合成的具有篩選分子作用的水合硅鋁酸鹽(泡沸石)或沸石。其化學(xué)通式為(M′2M)O·Al2O3·xSiO2·yH2O,M′、M分別為一價(jià)、二價(jià)陽離子如K+、Na+和Ca2+、Ba2+等。它在結(jié)構(gòu)上有許多孔徑均勻的孔道和排列整齊的孔穴,不同孔徑的分子篩把不同大小和形狀分子分開。根據(jù)SiO2和Al2O3的分子比不同,得到不同孔徑的分子篩。其型號(hào)有:3A(鉀A型)、4A(鈉A型)、5A(鈣A型)、10Z(鈣Z型)、13Z(鈉Z型)、Y(鈉Y型)、鈉絲光沸石型等。它的吸附能力高、選擇性強(qiáng)、耐高溫。廣泛用于化工和石油化工,也是煤氣脫水的優(yōu)良吸附劑。在廢氣凈化上也日益受到重視。

為什么分子篩可以作為固體酸催化劑

這是因?yàn)?a href="http://www.nvcfg.com/tianliao/shai/list_168_1.html">分子篩催化劑具有優(yōu)異的酸催化活性,分子篩具有離子交換性能、均一的分子大小的孔道、酸催化活性,并有良好的熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性,可制成對(duì)許多反應(yīng)有高活性、高選擇性的催化劑,那么什么是固體酸催化劑呢?

  一般而言,固體酸可理解為凡是可以使堿性指示劑改變顏色的固體,或是凡能使化學(xué)吸附堿性物質(zhì)的固體,按照布朗斯泰德和路易斯的定義,則固體酸是具有給出質(zhì)子或接受電子對(duì)能力的固體,而分子篩催化劑具有優(yōu)異的酸催化活性,它的酸性來源于交換態(tài)銨離子的分解、氫離子交換,或者是所包含的多價(jià)陽離子在脫水時(shí)的水解。例如:

  NH4M—→NH3+HM

  H++NaM—→HM+Na+ Ce3+

  M+H2OM—→CeOH2+M+HM

  式中M表示分子篩。所產(chǎn)生的質(zhì)子酸中心的數(shù)量和酸強(qiáng)度對(duì)分子篩的酸催化活性具有重要意義。分子篩的兩個(gè)羥基脫水將形成路易斯酸中心,其結(jié)構(gòu)是一個(gè)三配位鋁原子和同時(shí)生成的一個(gè)帶正電荷的硅原子。有一種看法認(rèn)為路易斯酸產(chǎn)生于在陽離子位置上所形成的六配位鋁原子。分子篩的以硅鋁比表示的組成對(duì)其酸度和酸強(qiáng)度有很大的影響,故分子篩可以作為固體酸催化劑。

標(biāo)簽: 分子篩

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