沸石催化剂概述

名称：沸石催化剂;分子筛催化剂;zeolite catalyst;molecular sieve catalyst

天然沸石为一族含水的硅铝酸盐矿物，含有碱金属和碱土金属，具架状结构，其中有连通的空腔。为大的金属阳离子和水分子所占据，是三维的四面体骨架。人工合成沸石称为分子筛。硅(或铝)-氧环可以形成不同的笼结构，由不同数量和种类的笼即可形成不同类型的分子筛。分子筛是一种水合的硅铝酸盐晶体，其化学组成通式为：(M是金属离子，n是M的价数，m、p分别是SiO2和H2O的摩尔量)，因分子中Si/Al比不同，可以有A、X、Y及丝光沸石型分子筛。分子筛具有酸碱中心，可用于酸碱催化反应，此即为沸石(或分子筛)催化剂。最著名的还有ZSM-5分子筛催化剂。广泛用于催化裂化等石油加工过程和气体、液体的分离、回收、干燥、脱水等工业过程。

化工专业实验须知1

化学反应工程实验要求3

实验一HY型沸石催化剂的制备与成型6

一、实验目的7

二、实验原理7

三、HY型沸石催化剂的制备过程8

四、实验装置11

五、实验步骤11

六、实验结果12

七、思考题13

实验二催化剂孔容积测定14

一、实验目的14

二、实验原理14

三、实验方法16

四、实验记录及数据处理17

五、思考题18

实验三分子筛催化剂饱和吸附量的动态测定19

一、实验目的19

二、吸附原理19

三、实验方法20

四、实验装置及实验步骤21

五、数据处理22

六、思考题23

实验四甲苯歧化气固催化反应动力学实验24

一、目的要求24

二、基本原理24

三、设备与装置26

四、实验步骤27

五、实验注意事项28

六、数据处理28

七、思考题30

实验五反应器停留时间分布的实验测定31

一、实验目的31

二、实验原理31

三、实验装置34

四、实验步骤34

五、数据处理35

六、思考题35

实验六油品黏度测定36

一、实验目的36

二、实验原理36

三、实验仪器38

四、实验步骤39

五、如何判定黏度计是否准确39

六、思考题40

实验七DBP酯化反应动力学实验41

一、实验目的41

二、实验原理41

三、实验仪器和药品42

四、实验方法42

五、数据处理42

六、思考题43

实验八催化剂程序升温还原/脱附表征44

一、实验目的44

二、实验原理44

三、仪器和试剂48

四、实验步骤48

五、思考题49

实验九分子筛催化剂的热重差热分析实验50

一、实验目的50

二、实验原理50

三、实验仪器及试样制备54

四、实验步骤55

五、思考题56

实验十催化剂比表面积测定57

一、实验目的57

二、实验原理57

三、吸附仪装置与试剂57

四、样品测定前期的仪器操作过程及方法59

五、测定表面积的方法与步骤60

六、思考题62

实验十一气-固相吸附热力学实验63

一、实验目的63

二、实验原理63

三、流动吸附仪装置与试剂64

四、实验步骤66

五、思考题67

实验十二液-固相间歇/脉冲吸附动力学实验68

一、实验目的68

二、实验原理68

三、液相吸附装置与实验过程68

四、实验吸附过程计算71

五、思考题72

附录73

附录一化学反应工程课程实验成绩评定办法73

一、总则73

二、成绩评定内容73

三、成绩评定及参考标准73

四、附则74

附录二实验室一般安全知识75

一、安全守则75

二、常用仪器设备的安全操作75

参考文献78

较系统地研究了酸性沸石分子筛催化的克恼温格缩合反应、缩醛化和香豆素化合物的合成反应。具有高硅铝比、强酸性和强疏水性的HY、HM等较大孔径的沸石是克恼温格反应的优良催化剂。它们对香豆素类化合物合成以及芳香醛等醛类与二醇缩醛化反应具有良好的催化作用。产物收率一般在80%以上。研发出了上述三类沸石催化反应的合适工艺，即选用合适的有机溶剂回流，同时分去反应生成的水或小分子醇类。由于沸石催化剂独有的空间选择性和可调变的酸性及疏水性，三类反应对主产物的选择性均很高。鉴于ⅢⅤ族纳米晶具有特殊的性能，我们还开展了此类材料的溶剂热合成研究并探讨其催化有机合成反应的性能，取得了重要进展。 2100433B