Краткое описание типов катализаторов на основе активированного оксида алюминия при обработке выхлопных газов.

Существует много типов катализаторов из активированного оксида алюминия при обработке выхлопных газов, и методы классификации также различны. В соответствии с большими аспектами его можно разделить на кислотно-основные катализаторы, металлические катализаторы, полупроводниковые катализаторы и молекулярно-ситовые катализаторы. Их общая особенность заключается в том, что они могут производить химическую адсорбцию различной степени на реагентах. Следовательно, катализ неотделим от адсорбции, и общий каталитический процесс начинается с адсорбции.
1. Упоминаемые здесь кислотно-основные катализаторы представляют собой кислоты и основания в широком смысле, то есть кислоты Льюиса и основания Льюиса. Оба они могут обеспечить активные адсорбционные центры на кислотной основе для хемосорбции реагентов, способствуя тем самым химическим реакциям.
Такие как активированная глина, силикат алюминия, оксид алюминия и оксиды некоторых металлов, особенно оксиды переходных металлов или их соли.
2. Металлический катализатор. Адсорбционная способность металла зависит от молекулярной структуры и условий адсорбции металла и газа. В ходе экспериментов было установлено, что металлические элементы с пустыми орбитами d-электронов обладают различной химической адсорбционной способностью для некоторых типичных газов.
За исключением Ca, Sr и Ba, большинство этих металлов являются переходными металлами. Они полагаются на электроны или несвязанные электроны, которые не участвуют в гибридных орбиталях металлической связи для образования адсорбционных связей с молекулами адсорбента, что катализирует взаимодействие между ними реакции.
3. Полупроводниковыми катализаторами являются в основном некоторые оксиды переходных металлов полупроводникового типа. Они делятся на полупроводники n-типа и полупроводники p-типа, чтобы обеспечить квазисвободные электроны или квазисвободные дырки.
Полупроводниковый катализатор n-типа опирается на квазисвободные электроны, образуя адсорбционные связи с реагентами; Полупроводниковый катализатор р-типа опирается на квазисвободные дырки, образуя адсорбционные связи с реагентами. Из-за образования адсорбционных связей электропроводность полупроводника изменяется, что является одним из основных факторов, влияющих на активность катализатора.
Фактически, образование адсорбционных связей между молекулами газа и полупроводниковыми катализаторами является очень сложным процессом. При изучении каталитического механизма полупроводников также было обнаружено, что энергетические зоны, обусловленные электронными переходами, играют важную роль в формировании адсорбционных связей. эффект. Поэтому нельзя просто предположить, что молекула реагента, способная отдавать электрон, может образовывать только адсорбционную связь с полупроводниковым катализатором р-типа.
4. Цеолитный молекулярно-ситовый катализатор широко используется в качестве адсорбента при сушке, очистке, разделении и других процессах. Он начал появляться в применении катализаторов и носителей катализаторов в 1960-х годах.
Цеолит относится к природному кристаллическому алюмосиликату, который имеет такой же диаметр микропор, поэтому его также называют молекулярным ситом. В настоящее время существует более сотни видов, и многие важные промышленные каталитические реакции неотделимы от молекулярно-ситовых катализаторов.
Катализ молекулярного сита также зависит от кислотных центров на его поверхности, образующих адсорбционные связи. Однако он более селективен, чем кислотно-основные катализаторы, потому что он может препятствовать проникновению молекул с большим размером пор во внутреннюю поверхность. В то же время кислотность и щелочность на поверхности молекулярного сита также можно регулировать искусственно с помощью ионного обмена, который имеет лучшие характеристики, чем обычные кислотно-основные катализаторы.
В последние годы был разработан вид синтетического молекулярного сита, не основанного на кремнии-алюминии, который широко используется в области катализа. Видно, что молекулярное сито имеет свой особый статус и роль в области катализа.

Категории