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催化剂行业7个显著变化

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催化剂行业7个显著变化

催化剂是化学上业的核心,寻找新的催化剂以改善化学反应条件,提高反应生产率是化学工作者的愿望。就催化剂的材料而论,其变化情况如下。

(1)分子筛材质与结构的改变 第一代分子筛(低或中硅铝比)在催化领域巾成功应用后,20世纪70年代又开发出具有三维交叉直通道新结构的第二代分子筛(高硅沸石),20世纪80年代又开发出非硅铝骨架的磷铝系第三代分子筛。这些高规整结构的分子筛具有更好的催化效率,并为催化理论研究和催化剂设计提供了方便。

(2)无机纤维开发成催化剂 作增强剂的碳、碳化硅等无机纤维的多孔结构支载过渡金属后构成的催化体系比普通粒状催化剂的传质性、耐热性更好,表而酸性也弱些,在化合物的合成、分离反提纯等方而初见应用。

(3)交联黏土在石油化工中的应用 交联黏土也称层柱状催化材料,利用某些黏土在极性分子的作用下所具合的可膨胀性及阳离子的可交换性将大的有机或无机离子引入黏土层间,形成被撑开而又牢固连接的层柱状结构。其结构与性质同分子筛相似,但孔径却大些,对其理化性质、催化功能仍在进行研究,预计对石油废物渣的深度加工很有意义。

(4)均相催化剂的多相化 将均相与非均相催化剂结为一体,集均相催化的反应条件温和、副产物少、选择件奸、历程简明与非均相催化剂的话性大、产物易分离等优点于一体是催化工作者的长期梦想。所采用的手段有物理法(粘接)、化学法(化学键合)以反用拓朴学方法利用特定化学反应使过渡金属被锁在分子筛中。这种方法已进入了初步的工业应用,但在反复应用的程度及成本上仍需进一步研究。

(5)杂多酸盐类的催化作用 杂多酸(盐)可内2种以上的含氧酸缩合而成。其分子量虽高,但结构却一定,磷钼杂多酸(H3PMo12O40)为固体物质,内外结构差别很小,有较好的热稳定性、可溶性,可作为均相或非均相催化剂用于酸碱催化和催化气化。近年来研究活跃,但工业化程度仍不高。

(6)无定型合金及金属间化合物 无定型合金是一种短程有序、长程无序状态的非结晶态的合金,为一种微观既均匀又充满缺陷的矛盾统一体。这种缺陷比传统的多相催化剂晶格缺陷的催化作用强得多(活性中心多,分布均勺)。金属间化合物是两种或多种金属以简单整数比结合成的,其特征之一是在温和条件下能吸藏氢,其巾氢以原于态存在,流动性很大,在合成氨、醇及烃异构化等方酣具有高催化活性、高热稳定性和高选择性,当前仍处于研究阶段。

(7)酶催化剂的研究均模拟 采用人工手段合成酶是催化学家梦寐以求的理想,在人上合成酶方面还存在很多具体问题,但合成了一些模拟两。研究得比较多的是固氮酶。最早研究的是具有血红蛋白的运氧功能的双(水杨醛)乙烯二亚胺络钻,与血红素、叶绿亲结构类似的酞青类颜料的生物催化活性也受到极大的重视。