Fe_Ce负载型非均相芬顿法催化剂的制备及优化_池勇志

Fe_Ce负载型非均相芬顿法催化剂的制备及优化_池勇志
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综合化学实验报告浸渍法

综合化学实验报告实验名称浸渍法制备Pd/γ-Al2O3催化剂 学院化学化工学院 学生姓名张宇周超朱军洁 专业化学 学号70 71 72 年级2013 指导教师王永钊

浸渍法制备Pd/γ-Al2O3催化剂 张宇周超朱军洁 (山西大学化学化工学院,山西太原030006) 摘要:浸渍法是将载体浸泡在含有活性组分(主,助催化剂组分)的可溶性化合物溶液中,接触一定的时间后除去过剩的溶液,再经干燥,焙烧和活化,即可制得催化剂。本实验采用等体积浸渍法制备负载型Pd/γ-Al2O3催化剂。实验中首先测出γ-Al2O3的饱和吸附量,进而计算出采用等体积浸渍法时所需的含有活性组分Pb2+的PbCl2溶液和水的量,然后将载体γ-Al2O3浸泡在适量的含有活性组分Pb2+的PbCl2溶液与适量的水的混合液中,接触一定的时间后,再经干燥,焙烧和活化,即可制得催化剂。 关键字:等体积浸渍法催化剂Pd/γ-Al2O3 0 引言: 固体催化剂的制备方法很多,工业上使用的固体催化剂的制备方法有:沉淀法,浸渍法,机械混合法,离子交换法,熔融等[1]。由于制备方法的不同,尽管原料和用量完全一样,但所制得的催化剂的性能仍可能有很大的差异。

浸渍法是将载体浸泡在含有在活性组分(主,助催化剂组分)的可溶性化合物溶液中,接触一定的时间后除去过剩的溶液,再经干燥,焙烧和活化,即可制得催化剂[2]。由于浸渍法比较经济,且催化剂形状、表面积、孔隙率等主要取决于载体,容易选取。等体积浸渍法是预先测定载体吸入溶液的能力,然后加入正好使载体完全浸渍所需的溶液量,这种方法称为等体积浸渍法。应用这种方法可以省去过滤多余的浸渍溶液的步骤,而且便于控制催化剂中活性组分的含量。因此,本实验采用等体积浸渍法[3][4]制备负载型Pd/γ- Al2O3催化剂。实验中首先测出γ- Al2O3的饱和吸附量,进而计算出采用等体积浸渍法时所需的含有活性组分Pb2+的PbCl2溶液和水的量,然后将载体γ- Al2O3浸泡在适量的含有活性组分Pb2+的PbCl2溶液与适量的水的混合液中,接触一定的时间后,再经干燥,焙烧和活化,即可制得催化剂。 1.载体的选择和浸渍液的配制[5] (1)载体的选择浸渍催化剂的物理性能很大程度上取决于载体的物理性质,载体甚至还影响到催化剂的化学活性。因此正确的选择载体和对载体进行必要的预处理,是采用浸渍法制备催化剂时首先要考虑的问题。载体种类繁多,作用各异,有关载体的选择要从物理因素和化学因素两方面考虑。物理因素指的是颗粒大小,表面积和孔结构。通常采用已成型好的具有一定尺寸和外形的载体进行浸渍,省去催化剂的成型。化学因素指的是载体可分为三种情况:(ⅰ)惰性载体,载体的作用是使活性组份得到适当的分布;(ⅱ)载体与活性组分有相互作用,它使活性组分有良好的分散并趋于稳定,从而改变催化剂的性能(ⅲ)载体具有催化作用,载体除有负载活性组分的功能外,还与所负载的活性组分一起发挥自身的催化作用。 (2)浸渍液的配制进行浸渍时,通常并不是用活性组分本身制成溶液,而是用活性组分金属的易容盐配成溶液,本实验采用PbCl2溶液。所用的活性组分化合物应该是易溶于水的,而且在焙烧时能分解成所需活性组分,或在还原后变成金属活性组分;同时还必须使无用组分,特别是对催化剂有毒的物质在热分解或还原过程中挥发出去。因此常用的是硝酸盐,铵盐,有机盐。一般以去离子水为溶剂,但当载体易溶于水或活性组分不溶于水时,则可用醇或烃作为溶剂。 2.活性组分在载体上的分布与控制[6] 浸渍时溶解在溶剂中含活性组分的盐类(溶质)在载体表面的分布,与载体对溶质和溶剂的吸附性能有很大的关系。

负载型镍催化剂的制备

负载型镍催化剂的制备文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

科技论文检索与写作作业 ——负载型镍催化剂的制备 一、制备的目的和意义 1.了解并掌握负载型金属催化剂的原理和制备方法。 2.制备一种以金属镍为主要活性组分的固体催化剂。 意义:催化剂在现代化学工业中占有重要地位。镍基催化剂是一种常用的经典催化剂,具有催化活性高、稳定性好和价格较低等优点,已被广泛应用于加氢、脱氢、氧化脱卤、脱硫等转化过程。 二、制备方法、 1.一种负载型镍催化剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)按钛酸丁酯与无水乙醇体积比为1:1.5~1:3的比例将钛酸丁酯与无水乙醇混合,强力搅拌后得到混合溶液,按无水乙醇与醋酸的体积比为10:1~30:1的比例在混合溶液中加入醋酸形成溶液A;(2)按去离子水与无水乙醇的体积比为1:5~1:10的比例将去离子水与无水乙醇混合得到混合溶液,在混合溶液中加入稀盐酸或稀硝酸调节混合溶液的pH为2~5得到溶液B;(3)按溶液B与溶液A的体积比为1:1~1:4的比例将B溶液加入到A溶液中,然后按钛酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1:0.05~1:0.3的比例加入十六烷基三甲基溴化铵形成钛溶胶;(4)按γ?Al2O3和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.05~1:0.8的比例在步骤(3)中得到的钛溶胶中加入γ?Al2O3,然后按钛酸丁酯与去离子水的体积比为1:0.5~1:2的比例加入去离子水,静置1~5h后干燥、焙烧得到TiO2?Al2O3复合载体;(5)将 TiO2?Al2O3复合载体于浓度为0.05~1mol/L的硝酸镍水溶液中浸渍4~24h,充分搅拌后干燥、焙烧、通氢还原,得Ni/TiO2?Al2O3负载型镍催化剂。

沉淀法

沉淀法、浸渍法制备催化剂 沉淀法(Deposition-precipitation,简称DP法)是将金属氧化物载体加入 到HAuCl4的水溶液中形成悬浮液,在充分搅拌的条件下,控制一定的温度和pH值,使之沉积在载体表面上,随后进行过滤、洗涤、干燥、焙烧等处理,得到负载金催化剂。对于制备高活性的纳米金催化剂,该方法是广泛使用并且比较有效的方法之一。该方法的关键是控制合适的pH值,从而可以得到活性组分均匀分散、粒度较小、活性较高的纳米金催化剂。通常认为,控制反应液浓度10mol/L,最佳pH值范围7~8,反应温度323~363K,氯金酸的水溶液就会选择性的以氢氧化金的形式沉积在载体表面,而尽可能少的在液相中沉淀。通常,采用DP法制备纳米金催化剂最合适的载体是等电点在6~9之间的氧化物,如TiO2 (IEP=6),CeO2 (IEP=6.75),ZrO2 (IEP=6.7),Fe2O3 (IEP=6.5~6.9)和Al2O3 (IEP=8~9)等。该法的优点在于活性组分全部保留在载体表面,提高了活性组分的利用率;得到的催化剂金颗粒尺寸分布比较均匀。该法对于制备低负载量金催化剂非常有效,但是要求载体有较高的比表面积(至少50m/g),而且不适用于等电点小于5的金属氧化物和活性炭载体。步骤制成催化剂。这也是常用于制备高含量非贵金属、金属氧化物、金属盐催化剂的一种方法。具体可以分为共沉淀、均匀沉淀和分步沉淀等方法。借助于沉淀反应。用沉淀剂将可溶性的催化剂组分转变为难溶化合物。经过分离、洗涤、干燥和焙烧成型或还原等。 2.1、共沉淀方法 将催化剂所需的两个或两个以上的组分同时沉淀的一个方法,可以一次同时获得几个活性组分且分布较为均匀。为了避免各个组分的分步沉淀,各金属盐的浓度、沉淀剂的浓度、介质的pH值以及其他条件必须同时满足各个组分一起沉淀的要求。 2.2、均匀沉淀法 它不是把沉淀剂直接加到待沉淀的溶液中,也不是加沉淀剂后立即产生沉淀反应,而是首先使沉淀的溶液与沉淀剂母体充分混合,造成一个均匀的体系,然后调节温度、逐渐提高PH值或在体系中逐渐生成沉淀剂等方式,创造形成沉淀的条件,使沉淀作用缓慢地进行。 例如,在铝盐溶液中加入尿素,混合均匀后加热升温至90℃~100℃,溶液中由于尿素的分解而放出OH—离子,于是氢氧化铝就均匀地沉淀出来。 沉淀条件对催化剂性能的影响 1.沉淀剂的影响 2.溶液浓度的影响 3.沉淀温度的影响 4.沉淀PH值的影响 5.加料方式的影响 6.搅拌温度的影响 7.沉淀的陈化影响 8.沉淀洗涤的影响 9.干燥、焙烧、活化的影响

催化剂制备方法大全

催化剂制备方法简介 1、催化剂制备常规方法 (1)浸渍法 a过量浸渍法 b等量浸渍法(多次浸渍以防止竞争吸附) (2)沉淀法(制氧化物或复合氧化物)(注意加料顺序:正加法或倒加法,沉淀剂加到盐溶液为正,反之为倒加) a单组分沉淀法 b多组分共沉淀法 c均匀沉淀法(沉淀剂:尿素) d超均匀沉淀法 (NH4HCO3和NH4OH组成的缓冲溶液pH=9) e浸渍沉淀法 浸渍沉淀法是在浸渍法的基础上辅以均匀沉淀法发展起来的,即在浸渍液中预先配入沉淀剂母体,待浸渍单元操作完成后,加热升温使待沉淀组分沉积在载体表面上。此法,可以用来制备比浸渍法分布更加均匀的金属或金属氧化物负载型催化剂。 f导晶沉淀法 本法是借晶化导向剂(晶种)引导非晶型沉淀转化为晶型沉淀的快速有效方法。举例:以廉价易得的水玻璃为原料的高硅酸钠型分子筛,包括丝

光沸石、Y型、X型分子筛。 (3)共混合法 混合法是将一定比例的各组分配成浆料后成型干燥,再经活化处理即可。如合成气制甲醇用的催化剂就是将氧化锌和氧化铬放在一起混合均匀(适当加入铬酐的水溶液和少许石墨)然后送入压片机制成圆柱形,在100 o C烘2h即可。 (4)热分解法 硝酸盐、碳酸盐、甲酸盐、草酸盐或乙酸盐。 (5)沥滤法 制备骨架金属催化剂的方法,Raney 镍、铜、钴、铁等。 (6)热熔融法 合成氨催化剂Fe-K2O-Al2O3;用磁铁矿Fe3O4、KNO3和Al2O3高温熔融而得。 (7)电解法 用于甲醇氧化脱氢制甲醛的银催化剂,通常用电解法制备。该法以纯银为阳极和阴极,硝酸银为电解液,在一定电流密度下电解,银粒在阴极析出,经洗涤、干燥和活化后即可使用。

高分子金属配合物催化剂的合成(合成化学报告)解析

高分子金属配合物催化剂的合成 摘要:催化剂可以分为均相催化剂和多相催化剂。均相催化剂如金属配合物、有机金属配合物在最近几十年内受到催化科学界的广泛关注。新的均相催化体系的应用使得一些新的生产工艺应运而生。这些工艺操作条件温和,选择性高。然而,在大规模生产中均相催化剂存在着难回收、不稳定、有腐蚀性的缺点。大多数的多相催化剂在高温、高压下才能较好地发挥催化作用,并且其选择性、活性较弱。因此,人们开始设想通过高分子负载的方法转化均相催化剂使之兼具二者的优点。本文主要介绍高分子金属催化剂的合成、高分子效应及其应用。 关键词:催化剂;配合物;高分子;合成;高分子效应 1、简介 近几十年来,均相催化剂由于其较高的催化活性受到了科学界和工业界的广泛重视与应用,但均相反应的催化剂一般来说存在价格昂贵、易流失、较难回收操作等缺点;另一方面,均相催化剂往往要使用重金属离子,这样既会对产物和反应后处理过程造成污染,又使得反应的催化剂难于回收,导致均相催化剂在有机合成和工业上的应用受到了很大的限制。多相催化剂虽然回收简单,但是,机理研究比价复杂,选择性和活性较低。因此寻找能够重复使用且回收操作简单的催化剂成为有机催化反应领域的研究热点之一。1963年,Merrifield和Letstinger等人[1, 2]首次将聚苯乙烯引入到多肽和低聚糖的合成中,开创了高分子化合物在有机合成中应用的先例。近年来,高分子负载型催化剂得到了迅猛发展。高分子催化剂集合了多相催化剂、均相催化剂的优点[3]。其具有较高的催化活性、立体选择性、较好的稳定性和重复使用性能,并且后处理简单,在反应完成后可方便地借助固-液分离方法将高分子催化剂与反应体系中其他组分分离、再生和重复使用,可降低成本和减少环境污染[4]。杨小暾与江英彦[3]指出,若将多相催化剂、均相催化剂视为第一代、第二代催化剂,那么高分子金属络合物催化剂就是第三代催化剂。 研究表明高分子不仅是负载金属催化剂的惰性载体,而且还可以对催化剂的活性中心进行修饰,并使催化剂的结构发生变化,形成通常在小分子配合物中很难看到的特殊结构,从而影响催化剂的催化反应过程,即同种金属使用不同的载体所得到的化剂其催化活性可能相差很大。此为高分子的基体效应。本文主要介绍高分子金属催化剂的合成、

【CN110003458A】一种负载型固体碱催化剂及其应用【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910355922.7 (22)申请日 2019.04.29 (71)申请人 中国科学院成都有机化学有限公司 地址 610041 四川省成都市高新区创业东 路高新大厦 (72)发明人 王公应 申小龙 刘绍英 李晨  王庆印  (74)专利代理机构 成都睿道专利代理事务所 (普通合伙) 51217 代理人 潘育敏 (51)Int.Cl. C08G 64/30(2006.01) (54)发明名称一种负载型固体碱催化剂及其应用(57)摘要本发明公开了一种负载型固体碱催化剂及其应用,所述催化剂用于制备异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物,所述催化剂包括载体,以及负载于所述载体表面的碱金属化合物;所述载体为碱土金属氧化物或/和稀土金属氧化物,所述碱金属化合物为碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的卤化物、碱金属的硝酸盐、碱金属的醋酸盐中的一种。基于上述的负载型固体碱催化剂催化,以碳酸二苯酯和二羟基化合物为原料,经酯交换反应和缩聚反应合成异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物。该催化剂适用于多种聚碳酸酯的合成,具有很好的普适性;合成的聚碳酸酯材料具有较高的产率和品质,可显著提高企业经济 效益。权利要求书1页 说明书8页CN 110003458 A 2019.07.12 C N 110003458 A

权 利 要 求 书1/1页CN 110003458 A 1.一种负载型固体碱催化剂,其特征在于:所述催化剂包括载体,以及负载于所述载体表面的碱金属化合物;所述载体为碱土金属氧化物或/和稀土金属氧化物,所述碱金属化合物为碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的卤化物、碱金属的硝酸盐、碱金属的醋酸盐中的一种。 2.根据权利要求1所述的负载型固体碱催化剂,其特征在于:所述碱金属化合物与所述载体的质量比为0.01~1:1。 3.根据权利要求1所述的负载型固体碱催化剂,其特征在于:所述碱金属的氢氧化物为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯中的一种或多种的混合; 所述碱金属的碳酸盐为碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯中的一种或多种的混合; 所述碱金属的卤化物为卤化锂、卤化钠、卤化钾、卤化铯中的一种或多种的混合; 所述碱金属的硝酸盐为硝酸锂、硝酸钠、硝酸钾、硝酸铯中的一种或多种的混合; 所述碱金属的醋酸盐为乙酸锂、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铯中的一种或多种的混合。 4.根据权利要求1所述的负载型固体碱催化剂,其特征在于:所述碱土金属氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化钡、氧化锶中的一种或多种的混合; 所述稀土金属氧化物为氧化镧、氧化铈、氧化铕、氧化镱中的一种或多种的混合。 5.一种如权利要求1所述的负载型固体碱催化剂的制备方法,其特征在于:包括, 将所述碱金属化合物配置成水溶液,再将所述载体浸没于所述水溶液中,混合均匀,然后在60℃~120℃下蒸发干燥,得到前驱体,将所述前驱体于80℃~900℃下焙烧0.5~24h,得所述催化剂。 6.一种异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物的制备方法,其特征在于,基于如权利要求1或5所述的催化剂,以碳酸二苯酯和二羟基化合物为原料,经酯交换反应和缩聚反应合成异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物。 7.根据权利要求6所述的异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物的制备方法,其特征在于,所述催化剂与所述碳酸二苯酯质量比为0.001~5:100。 8.根据权利要求6所述的异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物的制备方法,其特征在于,所述酯交换反应的温度为80℃~200℃,反应体系的气压为1.01×105Pa,反应时间0.5h-5h;所述缩聚反应的温度为200℃~280℃,反应体系的气压大于0Pa小于等于5×102Pa,反应时间为0.5h-6h。 9.根据权利要求6所述的异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物的制备方法,其特征在于:所述二羟基化合物为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,3-己二醇、1,7-庚二醇,2,2'-氧代二乙醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、聚四氢呋喃、1,3-环戊二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己二甲醇、1,10-葵二醇、2, 2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇、异山梨醇、对苯二甲醇、三环葵烷二甲醇、双酚A和4,4-(9-芴)二苯酚中的一种或多种。 10.一种异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物,其特征在于:由权利要求6-9任一所述的异山梨醇基聚碳酸酯及其衍生物的制备方法制得。 2

浸渍法制备PdAl2O3催化剂

山西大学 综合化学实验报告实验名称浸渍法制备Pd/γ-Al2O3催化剂 学院化学化工学院 学生姓名 ddd 专业化学 学号 4444 年级 2009 指导教师王永钊 二Ο一二年 5月11日

浸渍法制备Pd/γ-Al2O3催化剂 姓名:tttt 学号:jikij 专业:化学 (山西大学化学化工学院,山西太原030006) 摘要:用等体积浸渍法,预先测定载体吸入溶液的能力,然后加入正好使载体完全浸渍所需的Pd溶液与蒸馏水的量,经干燥,焙烧,还原制备Pd/γ-Al2O3催化剂,此催化剂为银灰色蛋壳型。 关键词:浸渍法 Pd/γ-Al2O3 催化剂 引言: 固体催化剂的制备方法很多。由于制备方法的不同,尽管原料和用量完全一样,但所制得的催化剂的性能仍可能有很大的差异。本次实验使用等体积浸渍法制备Pd/γ-Al2O3催化剂,使学生了解并掌握催化剂制备的基本原理与简单操作。 浸渍法是将载体浸泡在含有活性组分(主,助催化剂组分)的可溶性化合物溶液中,接触一定的时间后除去过剩的溶液,再经干燥,焙烧和活化,即可制得催化剂。而等体积浸渍法,能较便捷的得出所需净渍液的大概体积,由此可以省去过滤多余的浸渍溶液的步骤,而且便于控制催化剂中活性组分的含量。此方法预先测定载体吸入溶液的能力,然后加入正好使载体完全浸渍所需的溶液量。 用浸渍法制备催化剂时,毛细管中浸渍液所含的溶质在干燥过程中会发生迁移,造成活性组分的不均匀分布。这时由于在缓慢干燥过程中,热量从颗粒外部传递到其内部,颗粒外部总是先达到液体的蒸发温度,因而孔口部分先蒸发使一部分溶质析出,由于毛细管上升现象,含有活性组分的溶液不断地从毛细管内部上升到孔口,并随溶剂的蒸发溶质不断地析出,活性组分就会向表层集中,留在孔内的活性组分减少。因此,为了减少干燥过程中溶质的迁移,常采用快速干燥法,使溶质迅速析出。有时也可采用稀溶液多次浸渍法来改善。 浸渍完全后再经干燥,焙烧处理得到催化剂产物。 实验部分 1、实验步骤 1.1实验试剂与仪器 1.1.1 试剂:γ-Al2O3小球,蒸馏水,Pd[9.6 mg/mL]溶液 1.1.2 仪器:坩埚,玻璃棒,移液管(1ml),洗耳球,小量筒(10ml),烘箱,马弗炉 1.2具体操作方法 1.2.1 载体吸入溶液能力试验称取三份1.0 g的40-60 目γ-Al2O3小球,逐步滴加蒸馏水,

关于高分子负载催化剂的研究进展

关于高分子负载催化剂的研究进展 陈凯高材1301 摘要:高分子催化剂作为功能高分子的重要一个分支,具有稳定性高、溶剂适用性广、易于产物分离纯化、对环境影响小、易从反应体系中分离回收和重复使用等优点,受到人们极大的重视。本文以高分子负载催化剂的结构,应用等为线索,着重介绍高分子负载金属络合物催化剂,可溶性高分子金属络合物的优缺点及其研究进展,并作出了总结与展望。 关键词:高分子负载催化剂金属络合物结构应用 1.引言: 近几十年来,均相催化反应得到很大的发展,但这些均相反应的催化剂一般来说存在价格昂贵、反应活性低、易流失、较难回收操作等缺点;另一方面,均相催化剂往往要使用重金属离子,这样既会对产物和反应后处理过程造成污染,催化剂又难于回收,总的合成效率也大为降低,因此寻找能够重复使用且回收操作简单的催化剂或配体就成为有机催化反应领域的研究热点之一。自1963年R.B.Merrifield和R.Letziger等人首次将聚苯乙烯引入到多肽和低聚糖的合成中,开创了高分子化合物在有机合成中应用的先例,随之聚合物试剂的研究和在有机合成中的应用得到了很大的发展。其中高分子催化剂更受人们的重视。高分子催化剂又叫聚合物催化剂,它是聚合物试剂中的一类,也是功能高分子的一个重要分支。将具有催化活性的金属离子或金属配合物以化学作用或物理作用方式固定于聚合物载体上所得到的具有催化功能的高分子材料称为高分子负载金属或金属络合物催化剂,简称高分子负载催化剂。高分子负载催化剂由于负载高分子的特殊性,具有:1.可以简化反应步骤。2. 提高了催化剂的稳定性。3.腐蚀性小。4.易于分离,反应后的催化剂可以回收重复使用。4.催化的重现性高。同时,高分子载体不仅仅是作为金属活性中心的惰性支持体,由于其特殊的高分子效应,及其与催化中心、反应底物和产物之间的相互作用,可极大地影响催化剂的催化性能,提高反应的活性和选择性,这正是引起人们研究高分子负载催化剂的兴趣所在。本文以高分子负载催化剂的组成,结构,应用等为线索,着重介绍高分子负载金属络合物催化剂,可溶性高分子金属络合物的优点及其研究进展,并作出了总结与展望。 2 高分子负载金属络合物催化剂: 金属酶催化剂具有高效、专一和无污染等特点. 受金属酶催化作用的启发, 在金属有机化学中均相催化取得辉煌成就的背景下,20世纪60年代末,70年代初开始了设想通过高分子负载的方法, 转化均相催化剂为复相催化剂, 使之兼具二者的优点和避免相互缺点的探索。根据高分子负载催化剂作用方式的不同,将其分为物理吸附催化剂和化学键联催化剂。物理吸附催化剂是指催化活性物质通过物理吸附力直接吸附在高分子上;化学键联催化剂是通过化学键的作用与高分子联接在一起。由于物理吸附催化剂稳定性较差,在使用过程中金属离子或配合物容易流失,高分子骨架或其配合物功能基团也会被破坏,有时金属离子还会形成微晶,因此该类催化剂回收次数不理想。而化学键联催化剂不仅具有较高的稳定性,可回收重复使用多次,而且还具有较高的催化效率,成为高分子负载催化剂的主要研究方向。化学键联的高分子负载催化剂的合成方法主要有以下3种类型:(1) 通过有机反应先对高分子进行官能化,形成新生官能团,然后再与催化活性中心连接。(2)通过具有催化活性单体共聚形成高分子负载催化剂,可以通过控制聚合的条件,以得到合适的孔径、粒度、强度的凝胶或粉末。(3) 高分子骨架中已具备有效官能团,可以通过与催化剂前体进行亲核取代或亲电加成等反应,直接将催化活性物质通过共价键链接到高分子上。 高分子负载催化剂与传统小分子催化剂相比具有如下特点:简化操作过程;活性高;易与

负载型镍催化剂的制备

科技论文检索与写作作业 ——负载型镍催化剂的制备 一、制备的目的和意义 1. 了解并掌握负载型金属催化剂的原理和制备方法。 2. 制备一种以金属镍为主要活性组分的固体催化剂。 意义:催化剂在现代化学工业中占有重要地位。镍基催化剂是一种常 用的经典催化剂,具有催化活性高、稳定性好和价格较低等优点,已被广泛应用于加氢、脱氢、氧化脱卤、脱硫等转化过程。 二、制备方法、 1.一种负载型镍催化剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)按钛酸丁酯与无水乙醇体积比为1:1.5~1:3的比例将钛酸丁酯与无水乙 醇混合,强力搅拌后得到混合溶液,按无水乙醇与醋酸的体积比为 10:1~30:1的比例在混合溶液中加入醋酸形成溶液A;(2)按去离子水与无 水乙醇的体积比为1:5~1:10的比例将去离子水与无水乙醇混合得到混合溶液,在混合溶液中加入稀盐酸或稀硝酸调节混合溶液的pH为2~5得到溶液B;(3)按溶液B与溶液A的体积比为1:1~1:4的比例将B溶液加入到A溶液中,然 后按钛酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1:0.05~1:0.3的比例加入 十六烷基三甲基溴化铵形成钛溶胶;(4)按γAl2O3和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.05~1:0.8的比例在步骤(3)中得到的钛溶胶中加入γAl2O3,然后按钛酸丁酯与去离子水的体积比为1:0.5~1:2的比例加入去离子水,静置1~5h后干燥、焙烧得到TiO2Al2O3复合载体;(5)将TiO2Al2O3复合载体于浓度为

0.05~1mol/L的硝酸镍水溶液中浸渍4~24h,充分搅拌后干燥、焙烧、通氢还原,得Ni/TiO2Al2O3负载型镍催化剂。 2.一种用于氨分解制氢的负载型镍催化剂,活性组分为Ni,载体为氧化硅、氧化铝或氧化钛;活性组份的质量百分含量为1-50%。其制备步骤为:将可溶性镍盐、pH值调节剂、沉淀剂、载体以及去离子水配成悬浊液;悬 浊液加热至70-110℃沉积60-300分钟;上述悬浮液降至20-30℃后并过滤,水洗涤、过滤;在80-120℃干燥18-24小时,400-900℃焙烧2-6小时;在氢气气氛,或者氢气和氦气的混合气气氛中,于400-900℃活化3-5小时,还 原制成负载型纳米镍催化剂。本发明催化剂对氨分解反应具有较高的活性,可以应用于氨分解制不含COx氢气的工艺,还可用于各种含氨气体的净化处理过程。 3.一种用于浆态床甲烷化负载型镍基催化剂重量百分比组成为: NiO10-40wt%;载体56-90wt%;助剂为0-4wt%。配制浓度为0.5~1.3g/ml 的硝酸镍与助剂的可溶性盐溶液,依次向其中加入催化剂载体和可溶性有机燃料,搅拌条件下浸渍6-24h,浸渍结束后将溶液于60-90℃水浴条件下加 热浓缩,或直接在300-700℃加热点燃,将燃烧后余下粉末收集,研磨,造粒,在固定床500-700℃用还原气进行还原2-6h,即得到负载型镍基催化剂。本发明具有浆态床甲烷化工艺,且催化性能稳定好,可大规模工业化的优点。 4.一种用于α-蒎烯加氢反应负载型镍催化剂的制备方法和应用,该负 载型镍催化剂的制备工艺步骤包括:在钛酸丁酯中加入无水乙醇后强力搅拌,然后加入醋酸,充分搅拌形成溶液A;将去离子水与无水乙醇混合后调节pH 值得到形成溶液B;把B溶液滴加到A溶液中,加入十六烷基三甲基溴化铵

高分子综述(改版)

燕山大学 本科毕业设计(论文)文献综述 课题名称:高分子催化剂 课题性质: 学院(系):材料学院 专业:材料物理与化学 年级:2014级 指导教师:李青山 学生姓名:徐冬阳 2014 年10 月5 日

摘要 在生物体中的酶具有令人向往的功能,它都能在温和的条件下进行各种化学反应,并具有高度的选择性。模拟酶的工作中,一是想模拟酶的结构,一是想模拟酶的功能。高分子催化剂主要想模拟酶的功能。酶具有很高的催化活性及选择性。高分子催化剂能够提高反应速度,但这还不够。我们力求缩短反应时间不如缩短分离和提纯的时间更为合算,这就必须提高催化剂的选择性。与其他非生物催化剂不同的是,酶具有高度的专一性,只催化特定的反应或产生特定的构型。由于酶高效性:酶的催化效率比无机催化剂更高;专一性:一种酶只能催化一种或一类底物;多样性:酶的种类很多;温和性:酶催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的;活性可调节性:包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等;易变性,在工业和人们的日常生活中的应用也非常广泛。有些酶的催化性与辅助因子有关。近来更注意高分子催化剂选择性的研究。 关键词:酶高分子催化剂选择性

一、前言: 纵观近百年来,工业催化剂发展历程,石油炼制,石油化工,精细化工和合成氨等广义的化学工业发展都离不开催化剂。可以预期,进入新世纪后,环境保护和人类可持续发展同样离不开催化剂。新世纪开发的催化剂和催化工艺,除用以改造传统工艺外,更重要的是开拓其在以天然气为基础的C1化工、烷烃化学、精细与专用化学品生产等领域的应用。从长远看,还包括各种廉价生物质在内的再生资源利用。展望未来,除传统催化工艺将获得新发展外,催化剂和催化工艺还将在新能源和新资源的开发利用、生物工程技术发展和环保新领域中起关键作用,而且催化剂还将为人类创造一个“舒适、安全、清洁、优美”的环境,作出新贡献。 催化剂工业发展对策与建议分析:(1)我国石油化工催化剂的发展必须继续坚持探索、研究、开发、推广并重的思路,不断推进催化剂更新换代。(2)抓住我国新催化材料和新催化剂在石油化工应用研究领域里取得的新的技术生长点和创新点,组织力量,继续努力,取得新突破和新发展。(3)做到研究单位、生产厂和用户紧密结合,科、工、贸、产、学、研,紧密结合,共同推进催化技术发展。(4)组织各种技术小组,深入企业做好售前售后服务,帮助用户增加经济效益,依靠我们的技术优势积极拓展国际市场份额。(5)强化制备工艺、设备和控制手段方面的研究,努力降低物耗、能耗,提高产品收率。(6)转变环保观念,由传统的末端控制和治理转为全过程控制,从单纯的花钱治理向节能降耗、减少污染要效益;大力研究开发环保事业需要的各类催化技术和催化剂,开拓环保催化产业;研究开发有利环境的石油化工催化剂及成套生产工艺技术,减少或避免二次污染,提高原材料、水、能源的使用效率,减少污染物产生量和排放量。 二、课题国内外现状: 催化剂是可以加速化学反应的物质。化学反应若要发生,则反应物分子之间必须有足够能量的发生碰撞以形成活性复合物或过渡态复合物,这个能量就是活化能。而催化剂能够提供一个较低的活化能,因此加速了化学反应的发生。和未添加催化剂的反应的一步实现原理相比,催化反应包含了许多种化合物与过渡态复合物[1]。 催化技术对于目前乃至未来的能源、化学反应、环境工业、石化工业都是至关重要的。原油、煤和天然气向燃料和化学原料的转化,大量石油化工和化学产品的生产,以及CO、NO、碳氢化合物排放物的控制,全都依赖于催化技术。此外,催化剂还是燃料电池电极的必要组分——无论电极使用的是固体氧化物离子还是聚合物质子电解液[2]。催化技术的发展、催化剂的改进和新催化剂的成功开发, 往往会带动已有工艺的改进和新工艺的诞生。据统计,85%以上的化学反应都与催化反应有关[3]。目前工业上采用的催化剂大多为金属、金属盐和金属氧化物等多相催化剂, 其优点是催化性能较稳定, 使用温度比较广, 容易回收重复使用, 但催化活性较低, 反应常常需要高温、高压条件, 而且副反应较多。最近几十年, 发展了以有机金属络合物为主的均相催化剂, 为化学工业带来革命性进步。这种催化剂分散度高, 活性中心均一, 结构明确, 催化剂活性和选择性都较高, 反应可以在很温和的条件下进行[4]。近年来,随着科学技术的突飞猛进,合成了许多具有独特功能的高分子材料。其中,高分子催化剂在化学工业中初露头角,显示许多优良的性能,将有可能却带无极催化剂。高分子催化剂就是高分子化的催化剂,催化剂在高分子上,高分子是载体,因此有时也称负载催化剂。 最早报道的高分子催化剂是Haag[5-7] 等在1969 年采用聚苯乙烯磺酸树脂负载的阳离子金属络合物,并证明可用于氢化醛化反应到了七十年代后期几乎所有的小分子都被负载在有机和无机高分子上, 这些高分子催化剂是用带有配位原子N,S,P,O等的高分子作为配位体与过度金属形成络合物在这方面发表了许多综述和专著。高分子催化剂是一种对化学反应具有催化作用的高分子。 是一种高活性、高选择性的天然高分子催化剂,但由于是水溶性的,故在工业应用上受

催化剂制备方法大全

催 化 剂 的 制 备 方 法 与 成 型 技 术 总 结 应用化学系1202班 王宏颖 2012080201

催化剂的制备方法与成型技术 一、固体催化剂的组成: 固体催化剂主要有活性组分、助剂和载体三部分组成: 1.活性组分:主催化剂,是催化剂中产生活性的部分,没有它催化剂就不能产生催化作用。 2.助剂:本身没有活性或活性很低,少量助剂加到催化剂中,与活性组分产生作用,从而显著改善催化剂的活性和选择性等。 3.载体:载体主要对催化活性组分起机械承载作用,并增加有效催化反应表面、提供适宜的孔结构;提高催化剂的热稳定性和抗毒能力;减少催化剂用量,降低成本。 目前,国内外研究较多的催化剂载体有:SiO2,Al2O3、玻璃纤维网(布)、空心陶瓷球、有机玻璃、光导纤维、天然粘土、泡沫塑料、树脂、活性炭,Y、β、ZSM-5分子筛,SBA-15、MCM-41、LaP04等系列载体。 二、催化剂传统制备方法 1、浸渍法 (1)过量浸渍法 (2)等量浸渍法(多次浸渍以防止竞争吸附) 2、沉淀法(制氧化物或复合氧化物)(注意加料顺序:正加法或倒加法,沉淀剂 加到盐溶液为正,反之为倒加) (1)单组分沉淀法 (2)多组分共沉淀法 (3)均匀沉淀法(沉淀剂:尿素) (4)超均匀沉淀法 (NH4HCO3和NH4OH组成的缓冲溶液pH=9) (5)浸渍沉淀法 浸渍沉淀法是在浸渍法的基础上辅以均匀沉淀法发展起来的,即在浸渍液中预先配入沉淀剂母体,待浸渍单元操作完成后,加热升温使待沉淀组分沉积在载体表面上。此法,可以用来制备比浸渍法分布更加均匀的金属或金属氧化物负载型催化剂。 (6)导晶沉淀法 本法是借晶化导向剂(晶种)引导非晶型沉淀转化为晶型沉淀的快速有效方法。举例:以廉价易得的水玻璃为原料的高硅酸钠型分子筛,包括丝光沸石、Y型、X型分子筛。 3、共混合法 混合法是将一定比例的各组分配成浆料后成型干燥,再经活化处理即可。如合成气制甲醇用的催化剂就是将氧化锌和氧化铬放在一起混合均匀(适当加入铬

高分子催化剂材料认识

高分子催化剂 概念 高分子催化剂是一种对化学反应具有催化作用的高分子。生物体内的酶就 是一种高活性、高选择性的天然高分子催化剂,但由于是水溶性的,故在工业应用上受到限制,因而又发展了不溶于水的固定化酶——一种半合成的高分子催化剂。目前开发应用的合成高分子催化剂主要有离子交换树脂型催化剂和高分子金属催化剂两类。多以有机或无机高分子为骨架,在骨架上连有各种具有催化作用的功能基团。这类催化剂不仅具有很高的活性和选择性,而且比较稳定,分离、回收方便,可以重复使用,有的还具有光学活性等特殊的机能。目前已应用到各种有机反应、有机合成及某些高分子合成反应中。 分类 对化学反应具有催化作用的高分子。主要有天然高分子催化剂和合成高分子催化剂两大类。前者如酶,后者如固定化酶、模拟酶和高分子金属催化剂等。 酶 在生物体内所进行的化学反应,几乎全部是酶催化的。酶是由各种氨基酸联结组成的高分子,有的还含有金属离子(金属酶)。酶的特点是在常温常压下具有很高的活性和选择性。发酵工业早就使用酶作为催化剂。但是,酶是水溶性的,不容易回收再使用,因此在实际应用上受到很大的限制。为了克服这个缺点,到了20世纪50年代,人们开始研究把酶连接在合成高分子上的所谓固定化酶。 固定化酶利用酶的官能团(—NH2、—COOH、—SH、咪唑基、苯酚基等)与合成高分子的官能团进行反应可以制得。例如,含—C6H4NCS的聚丙烯酰胺与含—NH2的酶作用,可得如下的固定化酶(见结构式a): 固定化酶可用于催化氧化、还原、重排、水解、异构化等反应。例如,固定化氨基酰化酶可使N-酰化-D,L-氨基酸进行选择性水解。所产生的L-氨基酸可利用溶解度的差别,与N-酰化-D-氨基酸分离,此法已工业化。固定化酶属于半合成高分子催化剂。 模拟酶 60年代,关于模拟酶的合成高分子催化剂的研究逐渐活跃起来。酶的催化作用,与其具有光学活性的特殊高级结构和高分子链上的各种官能团所引起的分子

催化剂的制备方法及成型

催化剂的制备方法及成型 一催化剂的制备方法 1.1浸渍法 将含有活性组分(或连同助催化剂组分)的液态(或气态)物质浸载在固态载体表面上。此法的优点为:可使用外形与尺寸合乎要求的载体,省去催化剂成型工序;可选择合适的载体,为催化剂提供所需的宏观结构特性,包括比表面、孔半径、机械强度、导热系数等;负载组分仅仅分布在载体表面上,利用率高,用量少,成本低。广泛用于负载型催化剂的制备,尤其适用于低含量贵金属催化剂。 影响浸渍效果的因素有浸渍溶液本身的性质、载体的结构、浸渍过程的操作条件等。浸渍方法有:①超孔容浸渍法,浸渍溶液体积超过载体微孔能容纳的体积,常在弱吸附的情况下使用;②等孔容浸渍法,浸渍溶液与载体有效微孔容积相等,无多余废液,可省略过滤,便于控制负载量和连续操作;③多次浸渍法,浸渍、干燥、煅烧反复进行多次,直至负载量足够为止,适用于浸载组分的溶解度不大的情况,也可用来依次浸载若干组分,以回避组分间的竞争吸附;④流化喷洒浸渍法,浸渍溶液直接喷洒到反应器中处在流化状态的载体颗粒上,制备完毕可直接转入使用,无需专用的催化剂制备设备;⑤蒸气相浸渍法,借助浸渍化合物的挥发性,以蒸气相的形式将它负载到载体表面上,但活性组分容易流失,必须在使用过程中随时补充。 1.2沉淀法 用淀剂将可溶性的催化剂组分转化为难溶或不溶化合物,经分离、洗涤、干燥、煅烧、成型或还原等工序,制得成品催化剂。广泛用于高含量的非贵金属、金属氧化物、金属盐催化剂或催化剂载体。沉淀法有: ①共沉淀法,将催化剂所需的两个或两个以上的组分同时沉淀的一种方法。其特点是一次操作可以同时得到几个组分,而且各个组分的分布比较均匀。如果组分之间形成固体溶液,那么分散度更为理想。为了避免各个组分的分步沉淀,各金属盐的浓度、沉淀剂的浓度、介质的pH值及其他条件都须满足各个组分一起沉淀的要求。 ②均匀沉淀法,首先使待沉淀溶液与沉淀剂母体充分混合,造成一个十分均匀的体系,然后调节温度,逐渐提高pH值,或在体系中逐渐生成沉淀剂等,创造形成沉淀的条件,使沉淀缓慢地进行,以制取颗粒十分均匀而比较纯净的固体。例如,在铝盐溶液中加入尿素,混合均匀后加热升温至90~100℃,此时体系中各处的尿素同时水解,放出OH-离子: 于是氢氧化铝沉淀可在整个体系中均匀地形成。 ③超均匀沉淀法,以缓冲剂将两种反应物暂时隔开,然后迅速混合,在瞬间内使整个体系在各处同时形成一个均匀的过饱和溶液,可使沉淀颗粒大小一致,组分分布均匀。苯选择加氢的镍/氧化硅催化剂的制法是:在沉淀槽中,底部装入硅酸钠溶液,中层隔以硝酸钠缓冲剂,上层放置酸化硝酸镍,然后骤然搅拌,静置一段时间,便析出超均匀的沉淀物。 ④浸渍沉淀法,在浸渍法的基础上辅以均匀沉淀法,即在浸渍液中预先配入沉淀剂母体,待浸渍操作完成后加热升温,使待沉淀组分沉积在载体表面上。 混合法多组分催化剂在压片、挤条等成型之前,一般都要经历这一步骤。此法设备简单,操作方便,产品化学组成稳定,可用于制备高含量的多组分催化剂,尤其是混合氧化物催化剂,但此法分散度较低。 混合可在任何两相间进行,可以是液-固混合(湿式混合),也可以是固-固混合(干式混合)。混合的目的:一是促进物料间的均匀分布,提高分散度;二是产生新的物理性质(塑性),便于成型,并提高机械强度。

催化剂的制备性能评价及使用技术多相催化剂常用哪些

第二章催化剂的制备、性能评价及使用技术 1.多相催化剂常用哪些方法来制备?为什么制备固体催化剂都需要经过热处理,其目的是什么? 多相催化剂常用的制备方法有:(1)天然资源的加工,结构不同,含量不同的硅铝酸盐采用不同的方法和条件加工后能适用于某一特定的催化反应;(2)浸渍法,将载体置于含活性组分的溶液中浸泡,达到平衡后将剩余液体除去,再经干燥、煅烧、活化等步骤即得催化剂。此法要求浸渍溶液中所含活性组分溶解度大、结构稳定、受热后分解为稳定的化合物;(3)滚涂法和喷涂法,滚涂法是将活性组分先放在一个可摇动的容器中,再将载体布于其上,经过一段时间的滚动,活性组分逐渐粘附其上,为了提高滚涂效果,有时也添加一定的粘合剂。喷涂法与滚涂法类似,但活性组分不同载体混在一起,而是用喷枪附于载体上;(4)沉淀法,在含金属盐类的水溶液中,加进沉淀剂,以便生成水合氧化物、碳酸盐的结晶或凝胶。将生成的沉淀物分离、洗涤、干燥后,即得催化剂;(5)共混合法:将活性组分与载体机械混合后,碾压至一定程度,再经挤条成型,最后缎烧活化;(6)沥滤法(骨架催化剂的制备方法),将活性组分金属和非活性金属在高温下做成合金,经过粉碎,再用苛性钠来溶解非活性金属即得;(7)离子交换法: 是在载体上金属离子交换而负载的方法, 合成沸石分子筛一般也是先做成Na型,需经离子交换后方显活性;(8) 均相络合催化别的固载化: 将均相催化剂的活性组分移植于载体上, 活性组分多为过渡金属配合物,载体包括无机载体和有机高分子载体。优点是活性组分的分散性好,而且可根据需要改变金属离子的配体。制备各固体催化剂,无论是浸渍法,沉淀法还是共混合法,有的钝态催化剂经过缎烧就可以转变为活泼态,有的还需要进一步活化。 所以,催化剂在制备好以后,往往还要活化;除了干燥外,还都需要较高温度的热处理-煅烧的目的:1)通过热分解除掉易挥发的组分而保留一定的化学组成,使催化剂具有稳定的催化性能。2)借助固态反应使催化剂得到一定的晶型、晶粒大小、孔隙结构和比表面。3)提高催化剂的机械强度。 2.沉淀法制备催化剂的原理是什么?金属盐和沉淀剂的选择原则是什么? 沉淀法制备催化剂的原理是沉淀反应,金属盐一般首选硝酸盐来提供无机催化剂材料所需的阳离子;金、铂、钯等贵金属不溶于硝酸,但可溶于王水。 沉淀剂的选择原则是:(1)尽可能使用易分解并含易挥发成分的沉淀剂;(2)沉淀便于过滤和洗涤;(3)沉淀剂自身的溶解度要足够大;(4)沉淀物的溶解度应很小;(5)沉淀剂必须无毒,不造成环境污染。

浸渍法原理

概述以浸渍为关键和特殊步骤制造催化剂的方法称浸渍法也是目前催化剂工业生产中广泛应用的一种方法。浸渍法是基于活性组分含助催化剂以盐溶液形态浸渍到多孔载体上并渗透到内表面而形成高效催化剂的原理。通常将含有活性物质的液体去浸各类载体当浸渍平衡后去掉剩余液体再进行与沉淀法相同的干燥、焙烧、活化等工序后处理。经干燥将水分蒸发逸出可使活性组分的盐类遗留在载体的内表面上这些金属和金属氧化物的盐类均匀分布在载体的细孔中经加热分解及活化后即得高度分散的载体催化剂。活性溶液必须浸在载体上常用的多孔性载体有氧化铝、氧化硅、活性炭、硅酸铝、硅藻土、浮石、石棉、陶土、氧化镁、活性白土等可以用粉状的也可以用成型后的颗粒状的。氧化铝和氧化硅这些氧化物载体就像表面具有吸附性能的大多数活性炭一样很容易被水溶液浸湿。另外毛细管作用力可确保液体被吸人到整个多孔结构中甚至一端封闭的毛细管也将被填满而气体在液体中的溶解则有助于过程的进行但也有些载体难于浸湿例如高度石墨化或没有化学吸附氧的碳就是这样可用有机溶剂或将载体在抽空下浸渍。浸渍法有以下优点第一附载组分多数情况下仅仅分布在载体表面上利用率高、用量少、成本低这对铂、铑、钯、铱等贵金属型负载催化剂特别有意义可节省大量贵金属第二可以用市售的、已成形的、规格化的载体材料省去催化剂成型步骤。第三可通过选择适当的载体为催化剂提供所需物理结构特性如比表面、孔半径、机械强度、热导率等。可见浸渍法是一种简单易行而且经济的方法。广泛用于制备负载型催化剂尤其是低含量的贵金属附载型催化剂。其缺点是其焙烧热分解工序常产生废气污染。浸渍法工艺浸渍法可分为粉状载体浸渍法和粒状载体浸渍法两种工艺其特点可由流程图看出。粒状载体浸渍法工艺如图6—2所示。粒状载体浸渍前通常先做成一定形状抽空载体后用溶液接触载体并加入适量的竞争吸附剂。也可将活性组分溶液喷射到转动的容器中翻滚到载体上然后可用过滤、倾析及离心等方法除去过剩溶液。粉状载体浸渍法与粒状载体浸渍法类似但需增加压片、挤条或成球等成形步骤其流程见图6—3。浸渍的方法对

高分子试剂催化剂及应用综述

高分子试剂催化剂及其应用 xxxx(姓名) (学校位置代码) 摘要:本文主要介绍了高分子试剂催化剂的概念、对高分子试剂催化剂进行系统分类并对个别高聚物试剂催化剂进行详细表述从而介绍其性能及应用。紧接根据近些年来高分子试剂催化剂的研究进展情况进行展望。 关键词:高分子试剂催化剂 一、高分子试剂催化剂概述 催化剂是可以加速化学反应的物质。化学反应若要发生,则反应物分子之间必须有足够能量的发生碰撞以形成活性复合物或过渡态复合物,这个能量就是活化能。而催化剂能够提供一个较低的活化能,因此加速了化学反应的发生。和未添加催化剂的反应的一步实现原理相比,催化反应包含了许多种化合物与过渡态复合物[1]。 催化技术对于目前乃至未来的能源、化学反应、环境工业、石化工业都是至关重要的。原油、煤和天然气向燃料和化学原料的转化,大量石油化工和化学产品的生产,以及CO、NO、碳氢化合物排放物的控制,全都依赖于催化技术。此外,催化剂还是燃料电池电极的必要组分——无论电极使用的是固体氧化物离子还是聚合物质子电解液[2]。催化技术的发展、催化剂的改进和新催化剂的成功开发, 往往会带动已有工艺的改进和新工艺的诞生。据统计,85%以上的化学反应都与催化反应有关[3]。目前工业上采用的催化剂大多为金属、金属盐和金属氧化物等多相催化剂, 其优点是催化性能较稳定, 使用温度广, 容易回收重复使用, 但催化活性较低, 反应常常需要高温、高压条件, 而且副反应较多。最近几十年, 发展了以有机金属络合物为主的均相催化剂, 为化学工业带来革命性进步。这种催化剂分散度高, 活性中心均一, 结构明确, 催化剂活性和选择性都较高, 反应可以在很温和的条件下进行[4]。 近年来,随着科学技术的突飞猛进,合成了许多具有独特功能的高分子材料。其中,高分子催化剂在化学工业中初露头角,显示许多优良的性能,将有可能却带无极催化剂。高分子催化剂就是高分子化的催化剂,催化剂在高分子上,高分子是载体,因此有时也称负载催化剂。 最早报道的高分子催化剂是Haag[5-7] 等在1969 年采用聚苯乙烯磺酸树脂负载的阳离子金属络合物,并证明可用于氢化醛化反应到了七十年代后期几乎所有的小分子都被负载在有机和无机高分子上, 这些高分子催化剂是用带有配位原子N,S,P,O等的高分子作为配位体与过度金属形成络合物在这方面发表了许多综述和专著。 高分子催化剂是一种对化学反应具有催化作用的高分子。 是一种高活性、高选择性的天然高分子催化剂,但由于是水溶性的,故在工业应用上受到限制,因而又发展了不溶于水的固定化酶——一种半合成的高分子催化剂【8】。目前开发应用的合成高分子催化剂主要有离子交换树脂型催化剂和高分子金属催化剂两类。多以有机或无机高分子为骨架,在骨架上连有各种具有催化作用的功能基团。这类催化剂不仅具有很高的活性和选择性,而且比较稳定,分离、回收方便,可以重复使用,有的还具有光学活性等特殊的机能。目前已应用到各种有机反应、有机合成及某些高分子合成反应中。此外许多研究表明高分子载体不仅仅是作为金属活性中心的惰性支持体,由于其特殊的高分子效应及其与催

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