工业催化论文

工 业 催 化 论 文

超强酸催化剂的制备方法与应用

酸催化反应涉及到烃类裂解、重整、异构化等石油炼制过程，还涉及到烷

基化、酰基化、酯化、烯烃聚合等石油加工和精细化学品生产过程，可以说酸催化剂是化学工业的基础。至今，在工业生产中应用的酸催化剂主要还是液体酸， 虽然工艺比较成熟，但造成了越来越严重的环境问题，也存在许多无法克服的缺点。尤其是在环保要求的日益严格，强调可持续发展的的今天，研究和发展环境友好的酸催化剂已刻不容缓。而固体超强酸正是由于具有强的酸性、催化活性， 是环境友好型，给我们解决上述问题带来了曙光。如今，对固体超强酸催化剂的研究不断深入，其种类从液体含卤元素超强酸发展到无卤元素固体超强酸，从单组分固体超强酸发展为多组分复合固体超强酸。催化剂的理论研究和应用研究都有了新发展。本文重点对固体超强酸酸中心形成机理、失活与再生、改性及应用进行了综述，并对固体超强酸催化的研究提出了展望。

1、固体超强酸理论

100%硫酸的酸强度用 Hammett 函数表示时，其酸强度为 H 0 = －11．9， 我们把酸强度 H 0 ＜－11．9的固体酸称为固体超强酸。固体超强酸理论研究内容主要是固体超强酸的酸度，酸中心的形成及失活

工业催化技术论文

固体酸催化剂的制备及应用研究

***—应用化工1224

摘要：

根据课本所学，结合资料，简单介绍固体酸催化剂的催化作用、制备及应用。 催化剂加快化学反应速度，降低活化能，提高产率，在工业生产中占有重要地位。酸性催化剂在石油化工及其他工业领域中更是起着关键性的作用。而早期使用的液态酸催化剂有诸多缺陷，如：易引起副反应，产生有毒产物，污染环境，易腐蚀设备，分离困难，能耗高，且催化剂不易回收。随着绿色化学的发展，和人们环保意识的增强，也为了克服液态酸催化剂的弊端，自20世纪40年代以来，人们就在不断地寻找可以代替液体酸的固体酸催化剂。

关键词：固体酸，固体酸催化剂的催化作用，制备，应用，展望

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工业催化技术论文

目录

引言................................................................ 3 一、固体酸定义分类.................................................. 3

1、固体酸 ....................................................... 3 2、固体酸的分类 ...

工业催化硕士毕业论文

一、论文说明

【论文金老师特别提醒】以下题目均为示例题目，供大家写作参考使用。因为已经在互联网公开，为了避免重复和抄袭，写作时最好能稍加改动，比如换个写作方向或者换个研究对象，都是可行的。论文中遇到什么问题也可以与我一起交流探讨。

二、论文参考题目

催化湿式氧化法处理工业废水的研究 金属卟啉催化氧化环己烷工业应用研究

工业双戊烯催化脱氢及对伞花烃定向氧化反应研究 纳米微孔多金属氧酸盐光催化降解工业污水中有机污染物 电站煤的流化床催化气化特性及工业可行性分析 湿式催化氧化处理含酚工业废水的研究 工业有机尾气催化燃烧技术研究 仿生催化氧化环己烷工业技术研究 二氧化氯催化氧化预处理工业废水的研究

增产柴油和降低汽油烯烃含量催化裂化催化剂的工业开发 尿素改性工业TiO_2的制备及可见光催化性能研究 催化裂化多产丙烯助剂工业应用研究

工业粒度Fe-beta分子筛催化分解N_2O的研究 新型非贵金属纳米催化材料对松香歧化反应的研究

水泥工业用煤的燃烧特性及催化燃烧研究

过氧化氢催化氧化环己烯绿色合成己二酸工业试验研究

重油催化裂化（RFCC）汽油无碱脱硫醇新技术的工业设计与应用研究 催化裂化汽油选择性加氢脱硫技术（RSDS）的开发和

工业催化总结

第二章 催化作用与催化剂 1.提高反应速度的手段：

加热的方法 光化学方法 电化学方法 催化方法 2.什么是催化剂，催化作用：

催化剂是一类能够改变化学反应的速度，不改变热力学平衡，并不被明显消耗的物质。催化作用：是一种化学作用，是靠用量极少而本身不被明显消耗的一种叫催化剂的外加物质来加速或减慢化学反应速度的现象。

3. 催化作用的四个基本特征是什么？

⑴催化剂只能加速热力学上可以进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应（在开发一种新的化学反应的催化剂时，首先要对该反应体系进行热力学分析，看在给定的条件下是否属于热力学上可行的反应）。

⑵催化剂只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡的位置(平衡常数)，且催化剂可同时加速正逆反应（化学平衡是由热力学决定的 ?G0＝—RT1nKP ，其中KP为反应的平衡常数，?G0是产物与反应物的标准自由焓之差，是状态函数，只决定于过程的始终态，而与过程无关，催化剂的存在不影响?G0值，它只能加速达到平衡所需的时间，而不能移动平衡点）。； ⑶催化剂对反应具有选择性，当反应有一个以上生成多种产物的方向时，催化剂仅加速其中的一种。

⑷催化剂由正常运转到更换所延续时间（寿命）。 4.催化剂几个重要

习题

1.什么是催化剂？ ...........................6 2.催化作用的四个基本特征是什么？ ...6 3.什么是助催化剂？分为哪几种？ .......6 4.请说明理想的催化剂载体应具备的条件。 ..........................................................6 6物理吸附与化学吸附的特点？ ...........6 7.如何推导简单的Langmiur吸附等温式？以及重要的假设是什么? ................6 8.CO分子的化学吸附都有哪几种可能的吸附态？为什么会存在多种吸附态？...6 9. ZnO和NiO在受热分别会变成什么类型的半导体？为什么？ ..........................6 10. 布朗斯特(Brönsted)酸、碱和路易斯(Lewis)酸、碱的定义是什么？ ...............6 11. 什么是B酸强度和L酸强度？........6 12. 为什么TiO2占主要组分的TiO2-SiO2和SiO2占主要组分的SiO2-TiO2都是酸性催化剂？ ..............................

工业催化原理

第四章 金属催化剂及其催化作用

1、金属催化剂的应用及其特性

1）金属催化剂的应用

金属催化剂：指催化剂的活性组分是纯金属或者合金

纯金属催化剂：指活性组分只由一种金属原子组成，这种催化剂可单独使用，也可负载在载体上

合金催化剂：指活性组分由两种或两种以上金属原子组成

2）金属催化剂的特性

常用的金属催化剂的元素是d区元素，即过渡元素（ⅠB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ族元素）

金属催化剂可提供的各种各样的高密度吸附反应中心

2、金属催化剂的化学吸附

1）金属的电子组态与气体吸附能力间的关系

（1）金属催化剂化学吸附能力取决于金属和气体分子的化学性质，结构及吸附条件

（2）具有未结合d电子的金属催化剂容易产生化学吸附

（3）价键理论：不同过渡金属元素的未结合d电子数不同，他们产生化学吸附的能力不同，其催化性能也不同

（4）配位场理论：金属表面原子核体相原子不同，裸露的表面原子与周围配位的原子数比体相中少，表面原子

处于配位价键不饱和状态，他可以利用配位不饱和的杂化轨道与被吸附分子产生化学吸附。

（5）吸附条件对进水催化剂的吸附的影响：

低温有利于物理吸附，高温有利于化学吸附

高压有利于物理吸附，也有利于化学吸附

2）金属催化剂的化学吸附与催化性能的关系

（1）金属催化剂的电子逸出功

1.什么是催化作用？

催化剂是一种物质，它能够加速反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化。这种作用称为催化作用。

2.催化作用的四个基本特征

(1)催化剂只能加速热力学上可以进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应。 (2)催化剂只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡的位置（平衡常数）。 (3)催化剂对反应具有选择性。 (4)催化剂的寿命。

3.催化剂有三种重要的催化指标：活性、选择性和稳定性。 4.催化剂的组成

活性组分、载体、助催化剂。 5.什么是负载型催化剂

将活性组分、助催化剂组分负载于载体上所制得的催化剂，称为负载型催化剂。 6.载体的种类

载体的种类很多，可以是天然的，也可以是人工合成的。可将载体划分为低比表面积和高比表面积两大类。

7.助催化剂按作用机理的不同一般区分为结构型和电子型两类。 8.载体的功能

载体的功能主要有：

（1）提供有效的表面和适宜的孔结构

（2）增强催化剂的机械强度，使催化剂具有一定的形状 （3）改进催化剂的传导性 （4）减少活性组分的含量 （5）提供附加的活性中心

（6）活性组分与载体之间的溢流现象和强相互作用

9.一种良好的工业实用催化剂，应该具有三方面的基本要求：即 活性、选择性和稳定性

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第二章 催化作用与催化剂

电子型助催化剂的作用：改变主催化剂的电子结构，促进催化活性及选择性。 金属的催化活性与其表面电子授受能力有关。具有空余成键轨道的金属，对电子有强的吸引力，吸附能力的强弱是与催化活性紧密相联的 在合成氨用的铁催化剂中，由于Fe是过渡元素，有空的d轨道可以接受电子，故在Fe-Al2O3中加入K2O后，后者起电子授体作用，把电子传给Fe，使Fe原子的电子密度增加，提高其活性，K2O是电子型的助催化剂

第三章 吸附与多相催化

1简述多相催化反应的步骤 包括五个连续的步骤。

(1)反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散； (2)反应物分子在催化剂表面上吸附；

(3)被吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用或与气相分子作用进行化学反应； (4)反应产物自催化剂表面脱附；

(5)反应产物离开催化剂表面向催化剂周围的介质扩散。

上述步骤中的第(1)和(5)为反应物、产物的扩散过程。属于传质过程。第(2)、(3)、(4)步均属于在表面进行的化学过程，与催化剂的表面结构、性质和反应条件有关，也叫做化学动力学过程

2外扩散与内扩散的区别

外扩散：反应物分子从流体体相通过吸附在气、固边界层的静止气膜（或液膜）达到颗粒

6.8煤的作用6.9生物质能源

6.8煤的作用6.9生物质能源

一次能源： 一次能源及可利用的资源储备是国家生存与发张 战略的重要一环，不仅关系和平时期的国计民生， 泛指煤、石油、天然气等矿物燃料。而且涉及国家在战时的动员能力。 20世纪70年代末的两次能源未击中，西方国家 通过煤的气化和甲烷化生产代用天然气(SNG)应 对局面，为煤的清洁加工开发了一些成功的催化工 艺，用于煤脱硫净化处理。在油价持续攀升居高不 下而资源匮乏的今天，再将SNG推向大型化是无出 路的。除南非那样特殊环境，煤直接转换为液体燃 料也不可取。但煤是比气、油储量多的能源，故未 来能源的出路和战略，要估计煤的新作用

6.8煤的作用6.9生物质能源

煤 炭

石油水电 天然气

6.8煤的作用6.9生物质能源

我国国情：

6.8煤的作用6.9生物质能源

6.8.1 中国的煤基醇、醚燃料路线根据国情，未来的能源战略是满足环保的要求，在煤 炭清洁转化的基础上，大力发展煤基燃料。

(1)以脱硫、脱氮的煤气化为核心，将动力与化工循环耦合，发展发电与化学品(甲醇和DME)联产技术 (2)以甲醇和DME取代汽油、柴油，发展清洁价廉的交通用 燃料。 (3)由甲醇/DME经重整制富氢(醇、醚氢),发展

PEM型燃料

第一章 催化剂与催化作用基本知识

1、简述催化剂地三个基本特征.

答：①催化剂存在与否不影响△Gθ地数值,只能加速一个热力学上允许地化学反

应达到化学平衡状态而不能改变化学平衡；②催化剂加速化学反应是通过改变化学反应历程,降低反应活化能得以实现地；③催化剂对加速反应具有选择性. 2、1-丁烯氧化脱氢制丁二烯所用催化剂为MoO3/BiO3混合氧化物,反应由下列各步组成

（1）CH3-CH2-CH=CH2+2Mo6++O2-→CH2=CH-CH=CH2+2Mo5++H20 （2）2Bi3++2Mo5+→2Bi2++2Mo6+ （3）2Bi2++1/202→2Bi3++02-

总反应为CH3-CH2-CH=CH2+1/202→CH2=CH-CH=CH2+H20 试画出催化循环图.

CH3-CH2-CH=CH2 H20 CH2=CH-CH=CH2 Mo6+ Mo5+ Bi3+ Bi2+ 02 H20

3、合成氨催化剂中含有Fe3O4、Al2O