工業(yè)催化原理第四章第二講ppt課件

1、第四章金屬催化劑第二講宋偉明4.3.1金屬的電子組態(tài)與氣體吸附能力的關(guān)系1.表4-2某些金屬對(duì)氣體的化學(xué)吸附能力4.3過(guò)渡金屬的結(jié)構(gòu)與催化作用過(guò)渡金屬的結(jié)構(gòu)與催化作用-金屬的化學(xué)吸附金屬的化學(xué)吸附 最容易吸附的是O2O2C2H2C2H4COCH4H2CO2N2對(duì)于金屬而言，過(guò)渡金屬有1-4，6-9個(gè)d電子的，對(duì)氣體吸附能力最大。Mn、Cu的d電子分別為5和10，吸附能力較弱。，C、D、E三組，化學(xué)吸附能力更小。 一般來(lái)說(shuō)，處于中等吸附強(qiáng)度的化學(xué)吸附態(tài)分子會(huì)有最大的吸附活性。因?yàn)樘醯奈绞狗磻?yīng)物分子改變很小，不易參與反應(yīng)，而太強(qiáng)的吸附又會(huì)生成穩(wěn)定的中間化合物將催化反應(yīng)覆蓋亦不利于反應(yīng)。圖4-1

2、金屬鉀鹽的生成熱與金屬活性的關(guān)系 4.3.3 金屬晶體的密堆積結(jié)構(gòu) 金屬晶體中離子是以緊密堆積的形式存在的. 下面的剛性球模型來(lái)討論堆積方式.關(guān)鍵是第三層, 對(duì)第一、二層來(lái)說(shuō), 可以有兩種最緊密的堆積方式: 第一種是將球?qū)?zhǔn)第一層的球, 于是每?jī)蓪有纬梢粋€(gè)周期，即 ABAB 堆積方式，形成六方緊密堆積, 配位數(shù) 12 (同層 6, 上下各 3). 此種六方緊密堆積的前視圖:4.3.4 金屬催化劑催化活性的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則 （1d帶空穴與催化劑活性金屬能帶模型提供了d帶空穴概念，并將它與催化活性關(guān)聯(lián)起來(lái)。 (2) d%與催化活性 金屬的價(jià)鍵模型提供了d%的概念。d%與金屬催化活性的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)研究得出，各

3、種不同金屬催化同位素H2和D2交換反應(yīng)的速率常數(shù)，與對(duì)應(yīng)的d%有較好的線性關(guān)系。但盡管如此，d%主要是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)參量。4.4金屬的晶格缺陷與催化活性金屬的晶格缺陷與催化活性在金屬位錯(cuò)和點(diǎn)缺陷附近的原子有較高的能量，比較不穩(wěn)定，容易和反應(yīng)物分子作用，故表現(xiàn)出較高的活性。一般冷軋?zhí)幚恚饘俳z急劇閃蒸等能使金屬表面出現(xiàn)高度非平衡的點(diǎn)缺陷濃度。有利于提高金屬的催化活性。Schottky缺位點(diǎn)）金屬的晶格缺陷和錯(cuò)位線缺陷，一排原子發(fā)生位移，也稱位錯(cuò)1 Catalytic hydrogenation In single reaction: K1K2, k1di-alkenealkenealkane In o

4、rder of desorption ability Alkynedi-alkenealkenealkane 炔烴加氫來(lái)說(shuō)，選擇性順序?yàn)镻dFeCoNiOs、Ir、Pt炔烴聚合活性為CuFeCoNiPdPt芳烴是現(xiàn)代石油化工三大合成的基本原料，也是醫(yī)藥、洗滌劑、溶劑、涂料等的原料。 Octane number異辛烷(CH3)3CCH2CH(CH3)2抗震最好，其辛烷值定為100，而正庚烷最差，定為0。一般的烷烴，支鏈多，辛烷值高。芳烴的辛烷值也高。 重整是獲得芳烴和高辛烷值汽油的重要手段。n-C7H16 1）2）n-C7H16 + H2 3）+ 3H2 4C9H20 + H2 C5H12 + C4H10 由此可見(jiàn)，重整催化劑