固体表面mto-mtp催化剂文献读书报告

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1、文献读书报告木次固体表面讨论课，我们小组的选题是催化方向，主要讨论醇醚制烯烃MTO/MTP的工艺、催化剂等，我负责并进行了催化剂方面的PPT展示。众所周知，ZSM-5和SAPO-34分子筛催化剂是MTO/MTP工艺流程中最主要的两种催化剂体系，而催化剂是醇醚制烯烃过程的核心所在。因此，我进行了分子筛催化剂方面的文献报告，以期进一步掌握相关知识。1发展沿程20世纪50年代屮期，美国联合碳化物公司首先生产X型和Y型分子筛，它们是具有均一孔径的结晶性硅铝酸盐，其孔径为分子尺寸数量级，可以筛分分子。1960年科学家采用离子交换法

2、制得分子筛，增强了结构稳定性。1962年石油裂化用的小球分子筛催化剂在移动床中投入使用，1964年XZ-15微球分子筛在流化床中使用，联合石油公司与埃索标准油公司推出载金属分子筛裂化催化剂，这些成就将石油炼制工业提高到一个新的水平。70年代以后在化学工业屮幵发了许多以分子筛催化剂为基础的重要催化过程。90年代后期绿色化学逐渐兴起，加速了新型催化剂与催化过程的研究与开发，从而实现传统化学工艺无害化。因此，不同种多性能的分子筛被越来越多的人研究，分子筛也不再局限于由硅氧四而体和铝氧四而体组成的阴离子骨架硅铝酸盐体系，而是泛指

3、一类具有规则孔结构的结晶无机固体。新型分子筛作为催化剂特别具有活性高，选择性好，稳定性和抗毒能力强等优点。近年来，其应用也日益广泛。2概念及特点分子筛催化剂，又称沸石分子筛催化剂，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。自然界存在的常称沸石，人工合成的称为分子筛。分子筛中含有大量的结晶水，其化学组成可表示为。式屮M是金属阳离子，n是它的价电荷数，x是A102的分子数，y是SiO2的分子数，Z是水分子数，因为A102带负电荷，金属阳离子的存在可使分子筛保持电中性。图1分子筛的三维分子孔道分子筛具有优异的离子交

4、换性能、均一的分子大小孔道、酸催化活性以及良好的热稳定性，可制成对许多反应有高活性、高选择性的催化剂。分子筛的共同特征为：（1）只吸附分子直径小且能通过均匀细孔的物质；（2）优先吸附H20、H2S、NH3等极性物质，吸湿性好；（3）对不饱和度高的物质，有选择性吸附;（4）通过阳离子交换，可以改善分子筛的性能；（5）当被吸附物质的浓度（分压）很低吋，仍显示足够大的吸附能力。分子筛可作固体吸附剂，也可用于气体和液体的干燥、纯化、分离、回收，在石油炼制工业中用作裂化催化剂。和老式催化剂（如A1CU催化剂）相比，分子筛催化剂本身

5、无毒、无害，反应产物容易分离，选择性好，催化活性高，而且大大提高生产效率，降低设备投资成本，降低原材料消耗，从而提高产量和质量，而且废催化剂对环境是友好的，不会产生污染。因此，分子筛催化剂被视为一种“绿色催化剂”。3结构特征3.1四个层次分子筛的结构特征可以分为四个不同的结构层次。第一个结构层次即最基木的结构单元硅氧四面体（SiO4）和铝氧四面体（A104），它们构成分子筛的骨架。相邻的四而体由氧桥连结成环。环是分子筛结构的第二个层次，按成环的氧原子数划分，有四元氧环、五元氧环、六元氧环、八元氧环、十元氧环和十二元氧环等

6、。环是分子筛的通道孔U，对通过分子起着筛分作用。氧环通过氧桥相互联结，形成具有三维空间的多面体。各种各样的多面体是分子筛结构的第三个层次。多面体有中空的笼，笼是分子筛结构的重要特征。笼分为ct笼，八面沸石笼，P笼和Y笼等。不同结构的笼再通过氧桥互相联结形成各种不同结构的分子筛。3.2笼a笼：是A型分子筛骨架结构的主要孔穴，它是由12个四元环，8个六元环及6个八元环组成的二十六面体。笼的平均孔径为1.14nm,空腔体积为760[人]3。a笼的最大窗孔为八环，孔径0.41nm。P笼：主要用于构成A型、X型和Y型分子筛的骨架结

7、构，是最重要的一种孔穴，它的形状宛如有关削顶的正八面体，空腔体积为160[A]3,窗口孔径为约0.66nm,只允许NH3、H20等尺寸较小的分子进入。八而沸石笼（又称超笼）：是构成X型和Y型分子筛骨架的主要孔穴，由18个四元环、4个六元环和4个十二元环组成的二十六面体，笼的平均孔径为1.25nm,空腔体积为850[A]3。最大孔窗为十二元环，孔径0.74nm。此外还有正方体笼、六方柱笼和Y笼，这几种笼体积较小，一般分子进不去。3.3分子筛类型A型分子筛：类似于NaCl的立方晶系结构。若将NaCl晶格中的Na+和CT全部换

8、成P笼，并将相邻的（3笼用Y笼联结起来就得到A型分子筛的晶体结构。X型和Y型分子筛：类似金刚石的密堆六方晶系结构。若以（3笼为结构单元，取代金刚石的碳原子结点，且用六方柱笼将相邻的两个（3笼联结，即用4个六方柱笼将5个P笼联结一起，其中一个P笼居中心，其余4个（3笼位于正四而体顶点，就形成了八而体沸石型的晶体结构。用