催化化學(xué)論文

1、催化化學(xué)期末論文（設(shè)計）題目：催化劑的研究發(fā)展及應(yīng)用簡介學(xué) 院： 化學(xué)與化工學(xué)院 專 業(yè)： 材 料 化 學(xué) 班 級： 材 化 101 班 學(xué) 號： 1008110024 學(xué)生姓名： 朱 清 元 教 師： 袁 強(qiáng) 2013年6月14日目 錄摘 要2Abstract3第一章 前 言3第二章 催化劑技術(shù)發(fā)展歷史簡介42.1萌芽時期42.2奠基時期42.2.1金屬催化劑的出現(xiàn)52.2.2氧化物催化劑的出現(xiàn)52.2.3液態(tài)催化劑的出現(xiàn)52.3更新?lián)Q代時期62.3.1高效絡(luò)合催化劑的出現(xiàn)62.3.2固體催化劑的工業(yè)應(yīng)用62.3.3分子篩催化劑的工業(yè)應(yīng)用72.3.4環(huán)境保護(hù)催化劑的工業(yè)應(yīng)用72.3.5生物催

2、化劑的工業(yè)應(yīng)用7第三章 新型催化劑的開發(fā)與應(yīng)用73.1新型煉油與化工催化劑的研究73.2新型汽車尾氣凈化催化劑研究83.3新型光催化劑的研究93.4新型生物催化劑研究10第四章 對我國催化劑研究的一些建議104.1加快環(huán)保催化劑開發(fā)速度104.2高分子聚合催化劑114.3有機(jī)合成、精細(xì)化工催化劑114.4新催化材料的研制及應(yīng)用11參考文獻(xiàn)11催化劑的研究發(fā)展及應(yīng)用簡介 摘 要 本文較簡單的的介紹了催化劑的發(fā)展歷史及介紹了國內(nèi)外各種催化劑新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品發(fā)展動態(tài)和發(fā)展趨勢，針對我國催化劑技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，對催化劑行業(yè)的發(fā)展提出了自己的見解。 關(guān)鍵詞：催化劑 技術(shù) 材料 新產(chǎn)品Abstract

3、This relatively simple introduction to the history and development of catalyst introduced various domestic and catalyst of new technologies, new materials, new product developments and trends for our catalyst technology development status, the catalyst industry put forward their own ideas. Keys : Ca

4、talyst technology materials new products 第一章 前 言催化劑又稱觸媒，在初中階段的定義是能改變化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量、組成和化學(xué)性質(zhì)在參加化學(xué)反應(yīng)前后保持不變的物質(zhì)。例如二氧化錳可以作為過氧化氫（雙氧水）分解的催化劑。催化劑分為和正催化劑逆催化劑，正催化劑有助于反應(yīng)向正方向移動，逆催化劑有助于反應(yīng)向逆方向移動。催化劑的主要作用是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，加速反應(yīng)速率，因此被廣泛應(yīng)用于煉油、化工、制藥、環(huán)保等行業(yè)。催化劑的技術(shù)進(jìn)展是推動這些行業(yè)發(fā)展的最有效的動力之一。一種新型催化材料或新型催化劑工業(yè)的問世，往往引發(fā)革命性的工業(yè)變革，并伴隨產(chǎn)生巨大的社會和

5、經(jīng)濟(jì)效益。1913年，鐵基催化劑的問世實現(xiàn)了氨的合成，從此化肥工業(yè)在世界范圍迅速發(fā)展；20世紀(jì)50年代初，分子篩憑借其特殊的結(jié)構(gòu)和性能引發(fā)了催化領(lǐng)域的一場變革；20世紀(jì)70年代，汽車尾氣凈化催化劑在美國實現(xiàn)工業(yè)化，并在世界范圍內(nèi)引起了普遍重視；20世紀(jì)80年代，金屬茂催化劑使得聚烯烴工業(yè)出現(xiàn)新的發(fā)展機(jī)遇。目前，人類正面臨著諸多重大挑戰(zhàn)，如：資源的日益減少，需要人們合理開發(fā)、綜合利用資源，建立和發(fā)展資源節(jié)約型農(nóng)業(yè)、工業(yè)、交通運輸以及生活體系；經(jīng)濟(jì)發(fā)展使環(huán)境污染蔓延、自然生態(tài)惡化，要求建立和發(fā)展物質(zhì)全循環(huán)利用的生態(tài)產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)生產(chǎn)到應(yīng)用的清潔化。這些重大問題的解決無不與催化劑和催化技術(shù)息息相關(guān)。因此

6、，許多國家尤其是發(fā)達(dá)國家，非常重視新催化劑的研制和催化技術(shù)的發(fā)展，均將催化劑技術(shù)作為新世紀(jì)優(yōu)先發(fā)展的重點。第二章 催化劑技術(shù)發(fā)展歷史簡介從19世紀(jì)末至20世紀(jì)初，化學(xué)工業(yè)中利用催化技術(shù)的生產(chǎn)過程日益增多，為適應(yīng)對工業(yè)催化劑的要求，逐步形成了產(chǎn)品品種多、制造技術(shù)進(jìn)步、生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)值與日俱增的催化劑工業(yè)。2.1萌芽時期催化劑工業(yè)發(fā)展史與工業(yè)催化過程的開發(fā)及演變有密切關(guān)系。1740年英國醫(yī)生J.沃德在倫敦附近建立了一座燃燒硫磺和硝石制硫酸的工廠接著，1746年英國J.羅巴克建立了鉛室反應(yīng)器，生產(chǎn)過程中由硝石產(chǎn)生的氧化氮實際上是一種氣態(tài)的催化劑，這是利用催化技術(shù)從事工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的開端。1831年P(guān).菲

7、利普斯獲得二氧化硫在鉑上氧化成三氧化硫的英國專利。19世紀(jì)60年代，開發(fā)了用氯化銅為催化劑使氯化氫進(jìn)行氧化以制取氯氣的迪肯過程。1875年德國人E.雅各布在克羅伊茨納赫建立了第一座生產(chǎn)發(fā)煙硫酸的接觸法裝臵，并制造所需的鉑催化劑，這是固體工業(yè)催化劑的先驅(qū)。鉑是第一個工業(yè)催化劑，現(xiàn)在鉑仍然是許多重要工業(yè)催化劑中的催化活性組分。19世紀(jì)，催化劑工業(yè)的產(chǎn)品品種少，都采用手工作坊的生產(chǎn)方式。由于催化劑在化工生產(chǎn)中的重要作用，自工業(yè)催化劑問世以來，其制造方法就被視為秘密。2.2奠基時期在這一時期內(nèi)，制成了一系列重要的金屬催化劑，催化活性成分由金屬擴(kuò)大到氧化物，液體酸催化劑的使用規(guī)模擴(kuò)大。制造者開始利用較為

8、復(fù)雜的配方來開發(fā)和改善催化劑，并運用高度分散可提高催化活性的原理，設(shè)計出有關(guān)的制造技術(shù)，例如沉淀法、浸漬法、熱熔融法、浸取法等，成為現(xiàn)代催化劑工業(yè)中的基礎(chǔ)技術(shù)。催化劑載體的作用及其選擇也受到重視，選用的載體包括硅藻土、浮石、硅膠、氧化鋁等。為了適應(yīng)于大型固定床反應(yīng)器的要求，在生產(chǎn)工藝中出現(xiàn)了成型技術(shù)，已有條狀和錠狀催化劑投入使用。這一時期已有較大的生產(chǎn)規(guī)模，但品種較為單一，除自產(chǎn)自用外，某些廣泛使用的催化劑已作為商品進(jìn)入市場。同時，工業(yè)實踐的發(fā)展推動了催化理論的進(jìn)展。1925年H.S.泰勒提出活性中心理論，這對以后制造技術(shù)的發(fā)展起了重要作用。2.2.1金屬催化劑的出現(xiàn) 20世紀(jì)初，在英國和德國

9、建立了以鎳為催化劑的油脂加氫制取硬化油的工廠，1913年，德國巴登苯胺純堿公司用磁鐵礦為原料，經(jīng)熱熔法并加入助劑以生產(chǎn)鐵系氨合成催化劑。1923年F.費歇爾以鈷為催化劑，從一氧化碳加氫制烴取得成功。1925年，美國M.雷尼獲得制造骨架鎳催化劑的專利并投入生產(chǎn)，這是一種從Ni-Si合金用堿浸去硅而得的骨架鎳。1926年，法本公司用鐵、錫、鉬等金屬為催化劑，從煤和焦油經(jīng)高壓加氫液化生產(chǎn)液體燃料，這種方法稱柏吉斯法。該階段奠定了制造金屬催化劑的基礎(chǔ)技術(shù)，包括過渡金屬氧化物、鹽類的還原技術(shù)和合金的部分萃取技術(shù)等，催化劑的材質(zhì)也從鉑擴(kuò)大到鐵、鈷、鎳等較便宜的金屬。2.2.2氧化物催化劑的出現(xiàn) 鑒于19世

10、紀(jì)開發(fā)的二氧化硫氧化用的鉑催化劑易被原料氣中的砷所毒化，出現(xiàn)了兩種催化劑配合使用的工藝。德國曼海姆裝臵中第一段采用活性較低的氧化鐵為催化劑，剩余的二氧化硫再用鉑催化劑進(jìn)行第二段轉(zhuǎn)化。這一階段，開發(fā)了抗毒能力高的負(fù)載型釩氧化物催化劑，并于1913年在德國巴登苯胺純堿公司用于新型接觸法硫酸廠，其壽命可達(dá)幾年至十年之久。20年代以后，釩氧化物催化劑迅速取代原有的鉑催化劑，并成為大宗的商品催化劑。制硫酸催化劑的這一變革，為氧化物催化劑開辟了廣闊前景。2.2.3液態(tài)催化劑的出現(xiàn) 1919年美國新澤西標(biāo)準(zhǔn)油公司開發(fā)以硫酸為催化劑從丙烯水合制異丙醇的工業(yè)過程，1920年建廠，至1930年，美國聯(lián)合碳化物公司

11、又建成乙烯水合制乙醇的工廠。這類液態(tài)催化劑均為簡單的化學(xué)品。2.3更新?lián)Q代時期在這一階段，高效率的絡(luò)合催化劑相繼問世；為了節(jié)能而發(fā)展了低壓作業(yè)的催化劑；固體催化劑的造型漸趨多樣化；出現(xiàn)了新型分子篩催化劑；開始大規(guī)模生產(chǎn)環(huán)境保護(hù)催化劑；生物催化劑受到重視。各大型催化劑生產(chǎn)企業(yè)紛紛加強(qiáng)研究和開發(fā)部門的力量，以適應(yīng)催化劑更新?lián)Q代周期日益縮短的趨勢，力爭領(lǐng)先，并加強(qiáng)對用戶的指導(dǎo)性服務(wù)，出現(xiàn)了經(jīng)營催化劑的跨國公司。重要特點是2.3.1高效絡(luò)合催化劑的出現(xiàn)60年代，曾用鈷絡(luò)合物為催化劑進(jìn)行甲醇羰基化制醋酸的過程，但操作壓力很高，而且選擇性不好。1970年左右出現(xiàn)了孟山都公司開發(fā)的低壓法甲醇羰基化過程，使用

12、選擇性很高的銠絡(luò)合物催化劑。后來又開發(fā)了膦配位基改性的銠絡(luò)合物催化劑，用于從丙烯氫甲酰化制丁醛。這種催化劑與原有的鈷絡(luò)合物催化劑比較，具有很高的正構(gòu)醛選擇性，而且操作壓力低，1975年以后美國聯(lián)合碳化物公司大規(guī)模使用。利用銠絡(luò)合物催化劑。從-氨基丙烯酸加氫制手性氨基酸的過程，在70年代出現(xiàn)。這些催化劑均用于均相催化系統(tǒng)。繼鉑和鈀之后，大約經(jīng)歷了一個世紀(jì)，銠成為用于催化劑工業(yè)的又一貴金屬元素，在碳一化學(xué)發(fā)展中，銠催化劑將有重要意義。一氧化碳與氫直接合成乙二醇所用的銠絡(luò)合物催化劑正在開發(fā)。絡(luò)合催化劑的另一重大進(jìn)展是70年代開發(fā)的高效烯烴聚合催化劑，這是由四氯化鈦烷基鋁體系負(fù)載在氯化鎂載體上形成的負(fù)

13、載型絡(luò)合催化劑，其效率極高，一克鈦可生產(chǎn)數(shù)十至近百萬克聚合物，因此不必從產(chǎn)物中分離催化劑，可節(jié)約生產(chǎn)過程中的能耗。2.3.2固體催化劑的工業(yè)應(yīng)用1966年英國卜內(nèi)門化學(xué)工業(yè)公司開發(fā)低壓合成甲醇催化劑，用銅-鋅-鋁-氧催化劑代替了以往高壓法中用的鋅-鉻-鋁-氧催化劑，使過程壓力從2430MPa降至510MPa，可適應(yīng)當(dāng)代烴類蒸汽轉(zhuǎn)化制氫流程的壓力范圍，達(dá)到節(jié)能的目的。這種催化劑在70年代投入使用。為了達(dá)到提高生產(chǎn)負(fù)荷、節(jié)約能量的目標(biāo)，70年代以來固體催化劑造型日益多樣化，出現(xiàn)了諸如加氫精制中用的三葉形、四葉形催化劑，汽車尾氣凈化用的蜂窩狀催化劑，以及合成氨用的球狀、輪輻狀催化劑。對于催化活性組分

14、在催化劑中的分布也有一些新的設(shè)計，例如裂解汽油一段加氫精制用的鈀氧化鋁催化劑，使活性組分集中分布在近外表層2.3.3分子篩催化劑的工業(yè)應(yīng)用 繼石油煉制催化劑之后，分子篩催化劑也成為 , 石油化工催化劑的重要品種。70年代初期，出現(xiàn)了用于二甲苯異構(gòu)化的分子篩催化劑，代替以往的鉑/氧化鋁；開發(fā)了甲苯歧化用的絲光沸石(M-分子篩)催化劑。1974年莫比爾石油公司開發(fā)了ZSM-5型分子篩，用于擇形重整，可使正烷烴裂化而不影響芳烴。70年代末期開發(fā)了用于苯烷基化制乙苯的ZSM-5分子篩催化劑，取代以往的三氯化鋁。80年代初，開發(fā)了從甲醇合成汽油的ZSM-5分子篩催化劑。在開發(fā)資源、發(fā)展碳一化學(xué)中，分子篩

15、催化劑將有重要作用2.3.4環(huán)境保護(hù)催化劑的工業(yè)應(yīng)用 1975年美國杜邦公司生產(chǎn)汽車排氣凈化催化劑，采用的是鉑催化劑，鉑用量巨大，1979年占美國用鉑總量的57，達(dá)23.33t（750000金衡盎司）。目前，環(huán)保催化劑與化工催化劑（包括合成材料、有機(jī)合成和合成氨等生產(chǎn)過程中用的催化劑）和石油煉制催化劑并列為催化劑工業(yè)中的三大領(lǐng)域。2.3.5生物催化劑的工業(yè)應(yīng)用 在化學(xué)工業(yè)中使用生化方法的過程增多。60年代中期，酶固定化的技術(shù)進(jìn)展迅速。1969年，用于拆分乙?；?DL-氨基酸的固定化酶投入使用。70年代以后，制成了多種大規(guī)模應(yīng)用的固定化酶。1973年制成生產(chǎn)高果糖糖漿的葡萄糖異構(gòu)酶，不久即大規(guī)模

16、使用。1985年，丙烯腈水解酶投入工業(yè)使用。生物催化劑的發(fā)展將引起化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的巨大變化。此外，還發(fā)展用于能源工業(yè)的催化劑，例如燃料電池中用鉑載在碳或鎳上作催化劑，以促進(jìn)氫與氧的化合.第三章 新型催化劑的開發(fā)與應(yīng)用3.1新型煉油與化工催化劑的研究新型、高效催化劑的研制，是石油和化學(xué)工業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展的基礎(chǔ)。近年來，國際上有關(guān)催化劑的研究中，近50%的工作圍繞開發(fā)新型催化劑展開，且對其重視程度日益增加。另一顯著特點，是新型催化劑的開發(fā)與環(huán)境的友好密切聯(lián)系，即要求催化劑及催化技術(shù)生產(chǎn)生活必須品的同時，從源頭消除污染。從國際權(quán)威檢索系統(tǒng)收錄的研究論文數(shù)量來看，有關(guān)新型催化劑的報道自1990年至199

17、9年至少增加了15倍，其中固體酸、固體堿、選擇性氧化等新型催化劑發(fā)展極為迅速。固體酸催化劑是近年來國際上發(fā)展起來的一類新型催化劑，因其可在酯化、烷基化、異構(gòu)化等重要反應(yīng)中替代傳統(tǒng)硫酸催化劑，并從源頭杜絕污染，從而成為發(fā)展勢頭最為強(qiáng)勁的一類新型催化劑。均相堿催化劑在化學(xué)品合成中占有相當(dāng)比例，如環(huán)氧化物開環(huán)加成合成表面活性劑、酯交換制備精細(xì)化學(xué)品等，但因嚴(yán)重的污染問題對環(huán)境造成惡劣的影響。近年來，以固體堿替代傳統(tǒng)氫氧化鈉等液堿催化劑已成為必然的發(fā)展趨勢。由于對催化劑活性、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的要求，煤液化催化劑的研究重點已經(jīng)集中在超細(xì)粒分散型鐵基催化劑的制備與加入方式上，今后的研究課題仍需在用離子交換法引入

18、催化劑的制備與加入方式上，今后的研究課題仍需在用離子交換法引入催化劑的方式、直接浸漬方法的改進(jìn)、納米級氧化鐵和改性（硫化）氧化鐵的應(yīng)用、低濃度的可促進(jìn)鐵基催化劑活性提高的金屬的加入等方面做工作。3.2新型汽車尾氣凈化催化劑研究隨著汽車發(fā)動機(jī)新技術(shù)的應(yīng)用及環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，汽車尾氣轉(zhuǎn)化催化劑將呈一下發(fā)展趨勢。首先，為提高燃料燃燒效率和減少CO的排放，汽車發(fā)動機(jī)將逐漸采用貧燃技術(shù)。據(jù)有關(guān)報道，改發(fā)動機(jī)比常規(guī)發(fā)動機(jī)的燃燒經(jīng)濟(jì)性高出20%25%。由于氧氣過剩，因而將NOX還原脫出就成為一技術(shù)難題。目前正在研究的解決方案包括NOX捕集、選擇性還原和電熱催化劑等，該技術(shù)可望于近期在歐洲工業(yè)化。其次是設(shè)計

19、發(fā)動機(jī)時能快速預(yù)熱的催化劑。在歐洲和北美，汽車排放污染物主要是在催化轉(zhuǎn)化器預(yù)熱之前的早期排放引起的。在今后數(shù)年中，美國、歐洲和日本將生效的更為嚴(yán)格的排放限制主要是針對啟動前2030s尾氣的凈化。此外，汽車尾氣轉(zhuǎn)化催化劑生產(chǎn)商正致力于減少催化劑中的貴金屬含量。第三是消除H2S的排放。剛裝上催化轉(zhuǎn)化器的汽車在行駛時會產(chǎn)生難聞的氣味，這是由于催化轉(zhuǎn)化器中積累的硫以H2S的形式排出，目前合適的解決辦法正在研究之中。3.3新型光催化劑的研究20世紀(jì)70年代初的石油危機(jī)不僅帶來了光電化學(xué)的迅速發(fā)展，而且引起了對光催化劑領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。近三十年來，由于在環(huán)境致力，太陽能轉(zhuǎn)換、臨床醫(yī)學(xué)等諸多方面的潛在應(yīng)用，光

20、催化及其相關(guān)技術(shù)得到了快速發(fā)展，尤其在污水處理和太陽能轉(zhuǎn)換方面得到了廣泛研究。目前凈化水的技術(shù)有很多是借助于化學(xué)方法。光催化劑作為污水治理的新技術(shù)有以下優(yōu)點：一是作為目前研究最為廣泛的高活性光催化劑TiO2可以吸收4%5%的太陽光，且具有穩(wěn)定性好、無毒、廉價等優(yōu)點。二是除來源于空氣中的氧以外，不需要添加其他水溶性的氧化劑就可以分解有機(jī)污染物，原理上不需要添加其他化學(xué)藥品。三是同時進(jìn)行氧化過程和還原過程。四是可以氧化其他高級氧化技術(shù)方法無法分解的穩(wěn)定有機(jī)物。五是TiO2的殺菌作用是光催化劑的重要優(yōu)點。近年來，以日本、歐美為主的國家紛紛投入巨資和大量的人力進(jìn)行相關(guān)的開發(fā)研究，每年都有大量的研究成果

21、。據(jù)介紹，目前光催化劑開發(fā)的熱點主要是：非TiO2半導(dǎo)體材料的研究；混合/復(fù)合半導(dǎo)體材料的開發(fā)研究參雜TiO2催化劑；催化劑的表面修飾；制備方法和處理途徑的探索等。從光催化劑應(yīng)用的前景來看，目前主要應(yīng)用領(lǐng)域：一是TiO2涂層的自潔凈功能。將TiO2鍍在建筑材料、交通工具、室內(nèi)裝修材料的外表，利用生活中的太陽光、照明燈光即能分解這些表層的污染物，雨水清洗即實現(xiàn)自潔功能。二是超親水性能用于制備防霧設(shè)備。如涂有超親水光催化性薄膜的玻璃遇到水氣時表面形成了均勻的水膜，所以鏡像保持清晰。三是空氣和水資源的凈化。水處理的分類有各種不同領(lǐng)域，如對上下水源的處理，工廠排水、農(nóng)業(yè)的處理等在醫(yī)學(xué)方面用來消滅病菌和

22、病毒也受到極大的關(guān)注。此外，光催化反應(yīng)還在防腐、印刷、光儲存等諸多方面有著潛在的應(yīng)用前景。光催化要成為實用技術(shù)目前尚存在許多難點，如反應(yīng)速度慢、量子效率低等，特別需要考慮污染物本身的特征以及可能產(chǎn)生有害的副產(chǎn)物。要想從根本上解決如上問題，關(guān)鍵是要改善催化劑已成為光催化劑研究的重要課題。利用多相光催化治理污染的過程不需要能源和化學(xué)氧化劑，催化劑無毒、廉價、反應(yīng)物活性高、無選擇性。并且可能完全礦化有機(jī)物，破壞微生物。如果找到量子效率足夠高的光催化劑，該項技術(shù)將有十分廣闊的發(fā)展前景。3.4新型生物催化劑研究生物催化劑技術(shù)是化學(xué)生物技術(shù)的一個組成部分，作為化學(xué)合成的一種手段或工具的重要性越來越大。消費

23、者對新產(chǎn)品的需求、產(chǎn)業(yè)界要求提高收益并降低成本、政府和行政部門對加強(qiáng)管理的壓力以及新技術(shù)出現(xiàn)和科學(xué)發(fā)明等推動了生物催化劑的應(yīng)用。精細(xì)化學(xué)品制造商不斷采用酶工藝制備手性中間體。美國的酶合成工藝正在向生產(chǎn)光性醫(yī)藥中間體的傳統(tǒng)合成工藝挑戰(zhàn)。目前使用的工業(yè)催化劑有青霉素酰化酶、天冬酶、磷脂酶、氨轉(zhuǎn)移酶、富馬酸酶以及固定化大腸桿菌等。用工業(yè)生物催化劑生產(chǎn)的產(chǎn)品有L-苯丙氨酸、L-天冬氨酸、綜合氨基酸、L-亮氨酸、丙烯酰胺、L-蘋果酸、L-丙氨酸、6-氨基青霉烷酸、氨芐青霉素、頭孢氨芐等。目前生物催化工業(yè)已經(jīng)產(chǎn)生重大影響。在傳統(tǒng)方面，微生物和酶工藝已經(jīng)被用于生物衍生原料?，F(xiàn)在開始擴(kuò)展到石油衍生材料領(lǐng)域，并

24、且手性酶在有機(jī)藥品合成及柴油微生物脫硫中得到廣泛應(yīng)用，在反應(yīng)中作歧化劑。生物催化合成技術(shù)與傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)過程相比，具有潛在的優(yōu)越性，其選擇性好，效率高，生產(chǎn)費用低。酶催化可用于精細(xì)化學(xué)生產(chǎn)，范圍包括藥品和農(nóng)用化學(xué)品。酶不僅對天然物催化有效，并且可用于非天然物的崔化反應(yīng)，其催化選擇性較高，可在常溫條件下反應(yīng)，易用于處理廢料。將傳統(tǒng)的化學(xué)合成轉(zhuǎn)化為生物催化過程，具有費用大大節(jié)減和環(huán)境友好的優(yōu)點，它可提高天然原材料的使用率。目前，杜邦等公司已注冊酶工藝生產(chǎn)1,3-丙二醇的專利。生產(chǎn)過程利用了不同碳水化合物一步發(fā)酵技術(shù)。該產(chǎn)品已應(yīng)用于聚對苯二甲酸三甲酯類聚酯的生產(chǎn)。催化劑在我們的生活中已經(jīng)是必不可少的

25、化學(xué)試劑了，而且也在不斷的發(fā)展著，它在我們的使用中也在不斷的改進(jìn)，它已經(jīng)運用在我們生活的方方面面。第四章 對我國催化劑研究的一些建議4.1加快環(huán)保催化劑開發(fā)速度我國環(huán)境保護(hù)形勢嚴(yán)峻,目前仍在繼續(xù)造成新的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。根據(jù)環(huán)保的需要,應(yīng)主要開發(fā)生產(chǎn)用于處理汽車尾氣的新型工業(yè)催化劑(特別是貴金屬含量少的),潔凈空氣燃料添加劑合成的新型添加劑,用于除去揮發(fā)性有機(jī)物和新的烴基化催化劑,以適應(yīng)日益嚴(yán)格要求的環(huán)保形勢。4.2高分子聚合催化劑高分子聚合催化劑是合成材料的核心技術(shù),直接影響石油化工、機(jī)械電子、建筑材料(化學(xué)建材)、汽車工業(yè)等支柱產(chǎn)業(yè)有關(guān)材料的生產(chǎn)技術(shù)水平。目前我國合成材料雖然發(fā)展很快,但

26、合成材料的數(shù)量和質(zhì)量都滿足不了市場的需求,還靠大量進(jìn)口,因此要加快聚合催化劑的研制,特別是高分子材料中最為重要的聚烯烴催化劑的研制。4.3有機(jī)合成、精細(xì)化工催化劑我國有機(jī)原料、原材料、中間體總的形勢是供不應(yīng)求,質(zhì)量不夠好,品種較少,難以形成系列,不少要靠進(jìn)口。針對這種情況,建議開發(fā)的重點是:低碳飽和烴和烯烴芳構(gòu)化及重芳烴輕質(zhì)化得到輕芳烴的各種新工藝所需催化劑,以擴(kuò)大長期緊缺的芳烴來源,通過脫氧和選擇性氧化等新型催化劑的研制開發(fā),利用低碳飽和烴,以擴(kuò)大有機(jī)原料來源;研制重要有機(jī)產(chǎn)品,精細(xì)化學(xué)品,精細(xì)化工原料及中間制備新型催化劑;改進(jìn)現(xiàn)有基本有機(jī)原料合成及凈化催化劑或研制新一代高效催化劑,使其活性

27、、選擇性、壽命均有較大幅度的增加.4.4新催化材料的研制及應(yīng)用新催化材料包括全新的材料和改進(jìn)現(xiàn)有材料兩方面,范圍極廣。今后的重點是結(jié)合舊工藝改進(jìn)和開發(fā)新工藝,研制具有我國特色的分子篩,強(qiáng)化二氧化欽載體催化劑的推廣應(yīng)用以及新型氧化鋁、氧化硅、復(fù)合材料、雜多酸、固體酸(堿)、均相催化劑和酶的固定化載體的研制開發(fā)等。催化技術(shù)是“九五”化學(xué)工業(yè)優(yōu)先發(fā)展的關(guān)鍵性技術(shù),新型高效催化劑已列入國家專項支持的重點科技攻關(guān)項目,這為我國催化劑的研制開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。參考文獻(xiàn)1 吳越.催化化學(xué)M.北京：科學(xué)出版社，19952 季生福，張謙溫等.催化劑基礎(chǔ)及應(yīng)用M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,20113 謝立進(jìn).半導(dǎo)體光催化劑的研究現(xiàn)狀及展望J.硅酸鹽通報,2005（6）4 吳興惠.光催化劑可見光化研究進(jìn)展J .云南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），20035 余燈華，廖世軍.幾種新型光催化劑及其研究進(jìn)展J.工業(yè)催化：2003（6）6 皇甫惠君，劉瑞斌.光催化降解電鍍污水中的CODJ.應(yīng)用化工，2013（4）7 吳梧桐.蛋白質(zhì)工程技術(shù)與新型生物催化劑