分子筛催化剂
分子筛催化剂
伴随着工业革命的大潮，碳材料的应用越来越广泛，从最初的过滤杂质逐渐发展到分离不同组份。
与此同时，随着技术的进步，人类对物质的加工能力也越来越强。
那么什么是分子筛催化剂？为此，安徽天普克环保吸附材料有限公司为大家总结了相关信息，希望能够为大家带来帮助。
分子筛催化剂又称沸石催化剂，指以分子筛为催化活性组分或主要活性组分之一的催化剂，工业上用量最大的是分子筛裂化催化剂，它属于固体酸催化剂。
此外，常用的还有具双功能催化作用的载金属分子筛催化剂，如钯-超稳Y型分子筛加氢裂化催化剂。
催化性质按分子筛的催化性质，可分为分子筛固体酸催化剂、金属分子筛双功能催化剂和分子筛择形催化剂三大类。
按分子筛的类型分类，则分子筛催化剂的分类和分子筛的分类相同。
分子筛催化剂中通常只含有5％～15％的分子筛,其余部分可称为基质，通常由难熔性无机氧化物或其混合物和粘土组成。
基质的作用是使分子筛良好分散，使分子筛易于粘结成形，甚至可使分子筛的热稳定性得到提高。
在催化过程中基质还起到热载体的作用。
制造催化剂时，分子筛原粉通常经胶体磨研磨后混入基质的胶体中，用喷雾、挤条或其他方法成形，再经干燥、焙烧等步骤最后制成催化剂。
安徽天普克环保吸附材料有限公司是原上海摩力克分子筛有限公司直属公司,本公司成立于2004年，由于生产量扩增，本公司在安徽合肥空港寿县新桥产业园投资建设生产基地。
公司目前拥有年产2000吨分子筛、1500吨活性氧化铝生产线各一条。
二期工程将建成4000吨分子筛生产线。
公司全面推行ISO9001质量管理体系，建有现代化的实验室和质量控制中心。
现有工程技术人员20人，其中工程师8人。
产品系列化、经营多元化，这些都是企业的发展方针，而OEM----更是公司多年的经营模式，并且得到广泛好评。
我们的用户涉及石油、化工、冶金、汽车、空调、电子仪表等行业，我们的客户群不仅是在国内而且遍及东南亚、欧美等地。
公司热忱欢迎国内外客商与我们真诚合作。
催化原理
催化原理专业：化学工程与技术姓名：苑桂金学号：2013037一．分子筛催化剂分子筛催化剂又称沸石催化剂。
指以分子筛为催化剂活性组分或主要活性组分之一的催化剂。
分子筛具有离子交换性能、均一的分子大小的孔道、酸催化活性，并有良好的热稳定性和水热稳定性，可制成对许多反应有高活性、高选择性的催化剂。
应用最广的有X型、Y 型、丝光沸石、ZSM-5等类型的分子筛。
工业上用量最大的是分子筛裂化催化剂。
分子筛是结晶型的硅铝酸盐，具有均匀的孔隙结构。
分子筛中含有大量的结晶水，加热时可汽化除去，故又称沸石。
自然界存在的常称沸石，人工合成的称为分子筛。
它们的化学组成可表示为Mx/n[(AlO2)x·(SiO2)y] ·ZH2O 式中M是金属阳离子，n是它的价数，x是AlO2的分子数，y是SiO2分子数，Z是水分子数，因为AlO2带负电荷，金属阳离子的存在可使分子筛保持电中性。
当金属离子的化合价n = 1时，M的原子数等于Al的原子数；若n = 2，M的原子数为Al原子数的一半。
常用的分子筛主要有：方钠型沸石，如A型分子筛；八面型沸石，如X-型，Y-型分子筛；丝光型沸石（-M型）；高硅型沸石，如ZSM-5等。
分子筛在各种不同的酸性催化剂中能够提供很高的活性和不寻常的选择性，且绝大多数反应是由分子筛的酸性引起的，也属于固体酸类。
近20年来在工业上得到了广泛应用，尤其在炼油工业和石油化工中作为工业催化剂占有重要地位。
二．分子筛催化剂分类2.1 ZSM-5 分子筛催化剂ZSM-5 分子筛是 MFI 结构的分子筛，（硅铝比≥ 20），骨架结构由五元环组成，具有耐热性、耐酸性、疏水性和较高的水热稳定性，孔道交叉，孔径在0.52 ～ 0.56 nm 之间，催化反应性能优异[20]。
ZSM-5 分子筛催化剂可用于烷烃的芳构化、异构化、催化氧化、裂化及脱硫反应。
近年来，主要利用其酸碱特性进行甲醇转化为烃类和低碳烷烃脱氢反应。
张玲玲等考察了纳米与非纳米 ZSM-5 分子筛在甲苯烷基化、二甲苯异构化反应的催化性能，结果表明：纳米 ZSM-5 催化剂表面存在更多的酸量，使得催化裂化活性与氢转移活性相对较高。
分子筛催化剂的解析
分子筛催化剂的解析分子筛（又称合成沸石）是一种硅铝酸盐多微孔晶体，它是由 SiO4和AlO4四面体组成和框架结构。
在分子筛晶格中存在金属阳离子（如 Na，K，Ca等），以平衡四面体中多余的负电荷。
分子筛的类型按其晶体结构主要分为： A型，X型，Y型等 A型主要成分是硅铝酸盐，孔径为 4A（1A=10 -10 米），称为 4A（又称纳A型）分子筛；用Ca2+交换4A分子筛中的Na+，形成5A的孔径，即为5A（又称钙A型）分子筛；用K+交换4A分子筛的Na+，形成3A的孔径，即为3A（又称钾A型）分子筛。
X型硅铝酸盐的晶体结构不同（硅铝比大小不一样），形成孔径为 9—10A的分子筛晶体，称为 13X（又称钠X型）分子筛；用Ca2+交换13X分子筛中的Na+，形成孔径为9A的分子筛晶体，称为 10X（又称钙X型）分子筛。
沸石分子筛是一类由硅氧四面体和铝氧四面体通过共用氧原子相互连接成骨架结构、并具有均匀晶内孔道的晶态微孔材料。
通常，天然的和人工合成的沸石分子筛指的是硅铝酸盐。
1 分子筛的应用领域沸石分子筛不仅可应用于催化、吸附、分离等过程，还可用于微激光器、非线性光学材料及纳米器件等新兴领域，并在药物化学、精细化工和石油化工等领域有着广阔的应用前景。
分子筛主要应用品种有 3A、4A、5A 、13X以及以上述为基质的改性产品。
3A分子筛用途：各种液体(如乙醇)的干燥；空气的干燥；制冷剂的干燥；天然气、甲烷气的干燥；不饱和烃和裂解气、乙烯、乙炔、丙烯、丁二烯的干燥。
4A分子筛用途：空气、天然气、烷烃、制冷剂等气体和液体的深度干燥；氩气的制取和净化；药品包装、电子元件和易变质物质的静态干燥；油漆、燃料、涂料中作为脱水剂。
5A分子筛用途：变压吸附；空气净化脱水和二氧化碳。
13X分子筛用途：空气分离装置中气体净化，脱除水和二氧化碳；天然气、液化石油气、液态烃的干燥和脱硫；一般气体深度干燥。
改性分子筛可用于有机反应的催化剂和吸附剂。
分子筛催化剂研究进展
分子筛催化剂研究进展分子筛催化剂是一类以分子筛为主要活性组分的催化剂，分子筛是一种具有均匀孔道和大比表面积的晶体材料，在催化反应中起到分子尺度筛分和表面活性中心提供的作用。
分子筛催化剂的研究进展主要包括应用领域扩展、催化性能优化和新型分子筛的合成。
首先，分子筛催化剂在应用领域上不断扩展。
最早应用于石油化工领域的分子筛催化剂如ZSM-5型分子筛，在汽油裂化和甲烷转化等反应中取得了成功。
随着人们对环境污染和能源危机的关注，分子筛催化剂逐渐应用于环境保护、新能源和精细化工等领域。
例如，分子筛催化剂在VOCs （挥发性有机污染物）的净化、重金属离子的去除以及甲醇合成等方面展现出了良好的应用潜力。
其次，研究人员通过改性和浸渍等方法对分子筛催化剂进行性能优化。
传统的分子筛催化剂通常存在孔道尺寸过小、酸性不足等问题，限制了其在一些催化反应中的应用。
为了解决这些问题，研究人员通过金属离子交换、酸性修饰和晶格挤压等方法对分子筛进行改性，提高了其催化活性和选择性。
此外，研究人员还通过浸渍等方法向分子筛催化剂中引入其他活性组分，如贵金属、过渡金属和纳米颗粒等，以进一步提高其催化性能。
最后，研究人员不断合成新型的分子筛催化剂。
分子筛的合成方法决定了其晶体结构和孔道结构，直接影响其催化性能。
以往的分子筛催化剂主要是通过水热合成方法制备，由于合成条件的限制，很难合成具有特殊孔结构和高晶体质量的分子筛。
为了克服这一问题，研究人员发展了一系列新型的分子筛合成方法，如溶剂热法、离子液体法和高压合成法等。
这些新合成方法为分子筛催化剂的开发提供了更多的可能性，并且可以调控催化剂的孔径、酸碱性和热稳定性等性能。
总之，分子筛催化剂的研究进展表明其在环境保护、新能源和精细化工等领域具有广阔的应用前景。
未来的研究重点将集中在催化性能的优化、新型分子筛的合成以及催化机理的深入研究上，以推动分子筛催化剂的进一步发展和应用。
《分子筛催化剂》课件
分子筛催化剂在其他领域的应用拓展
能源化工领域
利用分子筛催化剂在燃料脱硫、 低碳烷烃异构化、生物质转化等 方面的应用，推动能源化工产业
的绿色化和高效化。
环境治理领域
利用分子筛催化剂进行氮氧化物还 原、挥发性有机物治理、污水处理 等方面的应用，为环境保护做出贡 献。
生物医药领域
探索分子筛催化剂在药物合成、生 物催化等方面的应用，为生物医药 产业提供新的技术支持。
献。
05
分子筛催化剂的发展趋势与展 望
Chapter
提高催化性能的新途径
优化分子筛的合成与改性
通过调整合成条件、引入功能性助剂或进行后处理改性，提高分 子筛的活性、选择性和稳定性。
纳米结构调控
利用纳米技术调控分子筛的晶型、孔径、酸性等性质，实现高效催 化。
多功能化设计
结合不同催化活性中心的协同作用，开发具有多功能性的分子筛催 化剂。
形貌分析
形貌是指催化剂的外观形状、尺寸和 表面结构等特征，形貌分析是了解催 化剂性能的重要手段。
形貌分析有助于了解催化剂的活性位 点分布、扩散性能和反应动力学等， 从而更好地优化催化剂的性能。
扫描电子显微镜（SEM）和透射电子 显微镜（TEM）是常用的形貌分析方 法，可以观察催化剂的表面形貌、粒 径分布和晶体结构等。
发展新型分研究新型分子筛结构，如拓扑结构、硅铝比、孔道排列等，以发 现具有优异性能的新型分子筛催化剂。
金属活性中心的引入
通过金属离子交换或负载金属纳米颗粒，引入金属活性中心，提高 分子筛催化剂的氧化还原性能。
复合分子筛的研发
将不同类型分子筛进行复合，实现优势互补，提高催化性能。
纳米合成方法的缺点
制备过程复杂、成本较高。
第四节 分子筛催化剂
第四节分子筛催化剂分子筛是一类结晶型的硅铝酸盐，因其具有均一的微孔结构，能在分子水平上筛分物质而得名。
如4A分子筛微孔的表观直径大约是4.5埃，能吸附和交换直径达4.7埃的分子。
分子筛具有较强的离子交换性能，经氢离子或稀土金属离子交换可制得酸性较强的固体酸，广泛用作催化剂或催化剂载体。
沸石分子筛具有均匀的孔结构，其最小孔道直径为0.3-1.0nm。
孔道的大小主要取决于沸石分子筛的类型。
沸石分子筛对许多酸催化反应具有高活性和异常的选择性。
分子筛无毒无污染、可再生，是一类理想的环境友好催化材料，在石油化工和精细化工中发挥着越来越重要的作用。
一、分子筛的结构1、分子筛的化学组成沸石分子筛是由SiO4或AlO4四面体连接成的三维骨架所构成。
Al或Si原子位于一个四面体的中心，相邻的四面体通过顶角氧原子相连，这样得到的骨架包含了孔、通道、空笼或互通空洞。
沸石分子筛可用下列通式表示：Mx/n[（AlO2）x（SiO2）y]·zH2O其中：M：金属离子；n：M的价数；x/n：金属离子的摩尔数；x：AlO2的摩尔数；y ：SiO2的摩尔数；z：水的的摩尔数；[（AlO2）x（SiO2）y]为晶胞单元。
化合价为n 的金属离子的存在是为了保持体系的电中性，因为在晶格中每个AlO4四面体带有一个负电荷。
各种分子筛的区别，首先是化学组成的不同。
M的不同：Na, K, Li, Mg等金属离子，有机胺或复合离子硅铝摩尔比的不同：沸石A、X、Y和丝光沸石的硅铝分别为：1.5~2、2.1~3.0、3.1~6.0和9~8。
当化学式中的x数值不同时，分子筛的抗酸性、热稳定性以及催化活性等都不相同。
一般而言，x的数值越大，耐酸性和热稳定性越高各种分子筛最根本的区别是晶体结构的不同，因而不同的分子筛具有不同的性质。
2、分子筛的结构单元——四面体分子筛最基本的结构单位是硅氧和铝氧四面体。
因为硅是＋4价、氧是-2价，故（SiO4）四面体可在平面上表示为下图a。
hc 分子筛催化剂
hc 分子筛催化剂
HC 分子筛催化剂是一种具有特殊孔道和表面酸性的催化剂，广泛应用于化学反应中。
它的特殊孔道和表面酸性使得它在化学反应中具有很高的选择性和活性。
HC 分子筛催化剂通常由金属氧化物和分子筛结构材料组成，内部排列成有序的结构，孔道大小和形状可适应不同分子的大小和形状。
金属氧化物则提供了表面酸性位点，用于催化反应。
HC 分子筛催化剂的工作原理主要是利用它的内部孔道吸附反应物，并使反应物在其表面上发生催化反应。
由于分子筛的孔道和表面酸性特点，HC 分子筛催化剂有很高的选择性，能够在化学反应中产生特定的产物，同时对于某些反应，还能够提高反应速率和产率。
HC 分子筛催化剂的应用已经广泛涉及了化工、石油、医药、环境等多个领域，例如裂化反应、脱蜡反应、烷基化反应等。
此外，HC 分子筛催化剂还具有优良的耐热性、稳定性和再生性，使得它在工业生产中具有广泛的应用前景。
以上内容仅供参考，如需获取更准确的信息，建议查阅HC分子筛催化剂的相关资料或咨询相关领域专家。
分子筛类催化剂
分子筛类催化剂
分子筛类催化剂是一类利用分子筛作为载体的催化剂。
分子筛是一种具有高度结晶性、孔洞结构规则的多孔固体材料，由硅氧四面体和氧化硅锆、钝化金属等组成。
分子筛具有孔径可调、拓扑结构稳定等特点，能够选择性地吸附和催化分子，因此广泛应用于各种催化反应中。
分子筛类催化剂具有以下特点：
1. 高活性：分子筛中具有大量的酸性或碱性活性位点，能够提供高催化活性。
2. 选择性能好：分子筛具有特殊的孔洞结构和拓扑结构，能够选择性地吸附和催化分子，从而实现对目标反应产物的高选择性。
3. 可控调节孔径和孔结构：分子筛的孔径和孔结构可以通过合成方法来调节，使其适应不同类型的反应，实现对反应速率和产物选择性的调控。
4. 热稳定性好：分子筛具有良好的热稳定性，能够在高温条件下进行反应而不失活。
分子筛类催化剂广泛应用于石油化工、有机合成、环境保护等领域的反应中，如催化裂化、异构化、氧化、脱水、脱氢等反应。
其应用范围还在不断拓展，不断涌现出新的应用领域和新的催化反应。
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• 1960年代开始用作催化剂和催化剂载体
• 常用的有A型、X型、Y型、M型和ZSM型、β沸石以及MCM 分子筛系列等
分子筛与沸石基本定义 • 从比较分子筛与沸石定义的异同，理解各自内涵、 特点和覆盖范围 • 从分子筛定义的提出、演变，观察和理解分子筛 催化材料的发展趋势；
◆什么是分子筛？什么是沸石？
举例：ZSM-5常用于这种过渡态选择性的催化反 应，优点 是阻止结焦。因为ZSM-5具有较小的内 孔，不利于焦生成的前驱物聚合反应需要的大的 过渡态形成。因而比 别的分子筛和无定形催化剂 具有更长的寿命
限制过渡状态型选择性
4、分子交通控制的择形催化
• 在具有两种不同形状、大小和孔道分子筛中， 反 应物分子可以很容易地通过一种孔道进入到催化 剂的活性部位，进行催化反应，而产物分子则从 另一孔道扩散出去，尽可能地减少逆扩散，从面 增加反应速率。这种分子交通控制的催化反应， 是一种特殊形式的择形选择性，称 分子交通控制 择形催化。
MxMy’Nz[TmTn…O2(m+n+…)ε(OH)2ε](OH)br(aq)p· qQ 式中T为骨架元素，M和M’为可交换及不可交换 的阳离子，N为非金属阳离子(可以加热除去)，aq为化 学结合水(或其它T原子的强配位体)，Q为吸附质(不一 定是水)，(OH)br为桥连羟基，ε为终端羟基数，中括 号内为四面体连结的骨架，通常为阴性。
③ 择形催化
• 在石油馏分催化重整和热裂化过程中可以得到大量 的苯、甲苯和二甲苯等芳烃原料 • 苯和二甲苯的需求量很大，甲苯的用处相对较少， 两个甲苯发生歧化反应，生成一个苯和一个二甲苯 • 歧化反应的产物是邻、间、对混合的二甲苯，热力 学上最有利的产物是间二甲苯，占总量50%以上，但 其工业用处不多，工业上大量需要的是对二甲苯
（它是一个子概念）
注
释
• 沸石型分子筛的名称很不统一，例如，把它叫 做沸石、分子筛、晶体铝硅酸盐、分子筛沸石、 沸石分子筛等等。所以，我们采用 “沸石” 或“分子筛”等惯用名称时，要了解其内涵， 同时要注意应用场合和背景。
沸石分子筛的化学通式
其化学组成通式为： [M2(I),M(Ⅱ)∣O· 2O3· Al nSiO2· 2O mH 式中M(I)和 M(Ⅱ)分别为一价和二价 金属，n称为沸石的硅铝比，，m＝0－9，根据 化学组成和结构的不同，沸石有许多品种。
数有数量级的变化，从而使某些反应的速率大大
降低，选择性提高。
shape selective catalysis 择形催化
• 择形催化有4种形式：
1、反应物择形催化
2、产物的择形催化 3、过渡态限制的选择性 4、分子交通控制的择形催化
1、反应物择形催化 • 当反应混合物中某些能反应的分子因太大而不能 扩散 进入催化剂孔腔内，只有那些直径小于内孔 径的分子 才能进入内孔，在催化活性部分进行反 应。 2、产物的择形催化 • 当产物混合物中某些分子太大，难于从分子筛催 化剂 的内孔窗口扩散出来，就形成了产物的择形 选择性。
（4）新型分子筛催化材料
磷铝分子筛(简称AlPO)： 有机胺的存在下经过几十至几百小时的水热反 应，由无定形的磷铝胶体自发结晶成晶态的微孔 分子筛。 介孔分子筛(纳米孔) MCM-14; SBA-15 MOF新材料等
3.6
沸石分子筛催化剂及其催化作用
其他的无机微孔材料
四. 沸石分子筛的应用
• 沸石分子筛也是一种固体酸，它在许多酸催化反应中，具 有很高的热稳定性,催化活性和选择性，在炼油和石油化 工工业上得到了广泛的应用。 • 例如，催化裂化、加氢裂解、异构化、重整、歧化和烷基 转移等反应。 • 分子筛已经表现出来的潜力，特别是工业上的应用前景是 十分令人鼓舞的； • 分子筛作为一种新型的催化材料，对它的研究正方兴末艾。
主孔道
丝光沸石 丝光沸石的结构特点 • 十二元环组成的椭圆形直筒孔道，是丝光沸石的 主孔道，长轴直径为0.696 nm，短轴直径为 0.581nm，平均为0.66nm。 • 实际上丝光沸石的各层之间并非对准重叠，而是 有一定的位移，使直形孔道发生一定程度的扭曲， 所以实际的直孔道要小一些。 • 主孔道之间还有八元环孔道相沟通，也由于排列 不规则而孔径降到0.28nm左右，一般分子进不去， 所以在催化作用中只有一束束的主孔 道在起作用。
① 催化裂化分子筛催化剂
50年代，HX型分子筛 60年代，HY型分子筛 70年代，REY型分子筛，高活性 80年代，USY型分子筛，高水热稳定性和低焦碳产率， 高辛烷值 90年代，复合分子筛，REUSY型分子筛，高裂化和氢 转移活性，降汽油烯烃
②烷基化催化剂
• 传统的烷基化催化剂为液体酸催化剂： 无水氯化铝、硫酸、氢氟酸、磷酸 • 液体强酸固载化 • 使用固体酸催化剂
三. 沸石分子筛的催化
（1）沸石的催化特征
（2）沸石分子筛的酸性质 （3）分子筛的择形催化性质 （4）新型分子筛催化材料
(1)沸石具有如下对催化过程有利的特征
• 骨架组成和阳离子的可调变性，使得酸性或其它活性中心 的强度和浓度能被调整； • 催化活性中心均匀的分布在催化剂的内在表面，且其位置 和活性在一定程度上可调； • 非常高的表面积和吸附容量； • 孔道规则且孔径大小正好在多数分子的尺寸(3-12Å)范围 之内； • 比较集中的孔径分布和特征的孔道结构，允许沸石和分子 筛对产物、反应物或中间物有形状选择性，避免副反应；
沸石分子筛引进酸性的四种方法：
(ⅰ)NH4+交换后热分解；
(ⅱ)直接氢离子交换；
(ⅲ)多价阳离子交换水解，然后部分脱水；
(ⅳ)高价阳离子还原为低价态： Mn+Z- + ½H2 →
M(n-1)+Z- +H+Z-
（3）分子筛的择形催化性质
• 6O年代初weisz提出规整结构分子筛的“择
小
结
Meier定义，即分子筛可以是一类多种结构形
式的、多物种的、甚至是有机的或者有机－无机
杂化的材料的，它使分子筛的定义大范围的拓宽，
也代表着分子筛的发展方向和科学家的愿景.
（引出纳米反应器的说法）
二. 沸石分子筛的结构和组成
• 从初级结构单元、次级结构单元、特征结构单元 和周期性结构单元的观察，去认识沸石分子筛的 结构；
分子通道控制选择性
择形作用小结
• 沸石分子筛规整、均匀的孔口和孔道使得催化反 应可以处于一种择形的条件下进行。这就是所谓 的择形催化。 • 例如，汽油的重整中，为提高汽油中异构烷烃的 百分比， 就可利用适当孔径的分子筛限制异构烷 烃进入孔道，也就 是说不让它们与分子筛的内表 面接触，而正构烷烃却可自 由出入，并在内表面 的酸性中心上发生裂解反应而与异构烷烃分离。
定义也在演变、进化…
•பைடு நூலகம்
沸石分子筛为非计量化合物，因此骨架元素以及阳 离子位元素可以广泛地被同晶取代。近年来，无论在 沸石分子筛的合成或对合成产品的同晶取代过程的研 究方面都有很大进展，这不仅增加了新品种，而且也 进一步为分子筛性能精细调变开辟了途径。
•
由于分子筛新品种的不断涌现，人们提出分子筛的 品种几乎是无限的看法。Meier认为沸石化学不应局限 于多孔硅酸盐骨架，而提出了覆盖程度很宽的分子筛 化学通式。
• 分子筛是具有均匀的微孔、其孔径与一般分子大小相当的一类吸 附剂或薄膜类物质。根据其有效孔径，可用来筛分大小不同的流 体分子，这种作用叫做分子筛作用。（它是一个大概念）
• 沸石是分子筛的主要组成部分，它具有（四面体）骨架结构的结 晶铝硅酸盐，其骨架中的每一个氧原子都为相邻的两个四面体所 共用，这种结构形成了可为阳离子和水分子所占据的大晶穴。
• 特征的链
• 层状结构——沸石的结构也可以用一些二维三连接的网层 来描述
沸石结构单元小结
• 硅（铝）氧四面体（SiO4和AlO4）中硅（铝）处 于四面体中心，氧处于四面体的四个顶点
• 相邻的四面体通过氧桥连结成氧环，按成环的氧 原子数可分为四元环、五元环、六元环、八元环、 十元环和十二元环等 • 环是分子筛的通道口，对分子起筛分作用 • 多元环通过氧桥联结，形成三维空间的多面体 • 多面体有中空的笼，笼是沸石结构的重要特征
沸石分子筛在催化中的应用
讲课人：赵彬 指导教师：赵振波
目录
一．沸石分子筛的发展与定义 二．沸石分子筛的结构与组成 三．沸石分子筛的催化作用 四．沸石分子筛在化工中的应用 五．参考文献 六．附录
一.分子筛的发展与定义
分子筛的发展历程
1756年发现第一个天然沸石－辉沸石，至今40余种； • 20世纪40年代，模仿天然沸石合成条件，成功合成系列低 硅铝比沸石，50年代沸石的人工合成工业化； – 在化学工业中作为吸附剂，广泛用于干燥、净化、或 分离气体及液体。
形催化”概念，继而发现它对催化裂化反
应的惊人活性，引起人们极大的兴趣。由
于分子筛的多样性和稳定性，它的独特的
选择与择形选择相结合的性能已在吸附分
离，催化及阳离子交换工业上广为应用。
何谓择形催化？
• 如所周知，狭窄的分子筛通道和分子筛的临界尺 寸决定了通过通道的扩散速率，扩散速率还和分 子与通道的形状间的匹配有关。Weisz提出构形扩 散来解释，分子筛孔径微小差异却可导致扩散系
（2）沸石分子筛的酸性质
能给出质子的物质 称为B酸，能接受 电子对的物质称为 L酸。
• 酸的类型与催化剂的关系——有的反应需要B酸催 化，有的需要L酸催化，有的反应可同时被B酸和 L酸催化。 • 酸强度与催化作用的关系——反应物只有在那些 强度足够的酸的催化下才进行反应。 • 酸量与催化作用的关系——一般来说，在合适的 酸类型与酸强度情况下，催化作用的活性随酸量 的增加而增加。
Y沸石： SiO2/Al2O3 >3.0
ZSM－5沸石晶体结构和孔结构举例
• ZSM－5——具有三维十元环孔道，含两类孔道，其一为十 元环直孔道，另一为具有Zigzag形状的十元环孔道。