Краткое описание типов активированных глиноземных катализаторов при очистке выхлопных газов
Существует много типов активированных глиноземных катализаторов при очистке выхлопных газов, и методы классификации также различны. По большим аспектам его можно разделить на кислотно-щелочные катализаторы, металлические катализаторы, полупроводниковые катализаторы и молекулярно-ситовые катализаторы. Их общей чертой является то, что они могут производить разную степень химической адсорбции на реагентах. Поэтому катализ неотделим от адсорбции, а общий каталитический процесс начинается с адсорбции.
1. Кислотно-щелочными катализаторами, упомянутыми здесь, являются кислоты и основания в широком смысле, то есть кислоты Льюиса и основания Льюиса. Оба они могут обеспечивать кислотно-щелочное активное адсорбционное ядро для хемосорбции реагентов, тем самым способствуя 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 имеют различную химическую адсорбционную способность для некоторых репрезентативных газов.
За исключением Ca, Sr и Ba, большинство из этих металлов являются переходными металлами. Они полагаются на электроны или несвязанные электроны, которые не участвуют в гибридных орбиталях металлической связи, чтобы сформировать адсорбционные связи с молекулами адсорбента, что катализирует взаимодействие между ними Реакция.
3. Полупроводниковые катализаторы представляют собой в основном оксиды переходных металлов полупроводникового типа. Они делятся на полупроводники n-типа и полупроводники p-типа, чтобы обеспечить квазибесные электроны или квазибесные дырки.
Полупроводниковый катализатор n-типа полагается на свои квазибесные электроны для образования адсорбционных связей с реагентами; полупроводниковый катализатор p-типа опирается на свои квазибесбесные отверстия для образования адсорбционных связей с реагентами. За счет образования адсорбционных связей изменяется проводимость полупроводника, что является одним из основных факторов, влияющих на активность катализатора.
На самом деле, образование адсорбционных связей между молекулами газа и полупроводниковыми катализаторами является очень сложным процессом. При изучении каталитического механизма полупроводников также было установлено, что энергетические полосы за счет электронных переходов играют важную роль в формировании адсорбционных связей. эффект. Поэтому нельзя просто предположить, что молекула реагента, способная пожертвовать электрон, может образовывать только адсорбционную связь с полупроводниковым катализатором p-типа.
4. Цеолитовый молекулярный ситовой катализатор широко используется в качестве адсорбента в процессах сушки, очистки, разделения и других процессах. Он начал появляться в применении катализаторов и катализаторов-носителей в 1960-х годах.
Цеолит относится к природному кристаллическому алюмосиликату, который имеет микропоры такого же диаметра, поэтому его еще называют молекулярным ситом. В настоящее время существует более сотни видов, и многие важные промышленные каталитические реакции неотделимы от катализаторов молекулярного сита.
Катализ молекулярного сита также опирается на кислотные центры на его поверхности для формирования адсорбционных связей. Тем не менее, он более селективен, чем кислотно-щелочные катализаторы, потому что он может отторгать молекулы с большим размером пор от проникновения на внутреннюю поверхность. В то же время кислотность и щелочность на поверхности молекулярного сита также могут быть искусственно отрегулированы с помощью ионного обмена, который имеет лучшие показатели, чем обычные кислотно-щелочные катализаторы.
В последние годы было разработано своего рода синтетическое молекулярное сито на основе некремня и алюминия, которое широко используется в области катализа. Видно, что молекулярное сито имеет свой особый статус и роль в области катализа.
1. Кислотно-щелочными катализаторами, упомянутыми здесь, являются кислоты и основания в широком смысле, то есть кислоты Льюиса и основания Льюиса. Оба они могут обеспечивать кислотно-щелочное активное адсорбционное ядро для хемосорбции реагентов, тем самым способствуя 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 имеют различную химическую адсорбционную способность для некоторых репрезентативных газов.
За исключением Ca, Sr и Ba, большинство из этих металлов являются переходными металлами. Они полагаются на электроны или несвязанные электроны, которые не участвуют в гибридных орбиталях металлической связи, чтобы сформировать адсорбционные связи с молекулами адсорбента, что катализирует взаимодействие между ними Реакция.
3. Полупроводниковые катализаторы представляют собой в основном оксиды переходных металлов полупроводникового типа. Они делятся на полупроводники n-типа и полупроводники p-типа, чтобы обеспечить квазибесные электроны или квазибесные дырки.
Полупроводниковый катализатор n-типа полагается на свои квазибесные электроны для образования адсорбционных связей с реагентами; полупроводниковый катализатор p-типа опирается на свои квазибесбесные отверстия для образования адсорбционных связей с реагентами. За счет образования адсорбционных связей изменяется проводимость полупроводника, что является одним из основных факторов, влияющих на активность катализатора.
На самом деле, образование адсорбционных связей между молекулами газа и полупроводниковыми катализаторами является очень сложным процессом. При изучении каталитического механизма полупроводников также было установлено, что энергетические полосы за счет электронных переходов играют важную роль в формировании адсорбционных связей. эффект. Поэтому нельзя просто предположить, что молекула реагента, способная пожертвовать электрон, может образовывать только адсорбционную связь с полупроводниковым катализатором p-типа.
4. Цеолитовый молекулярный ситовой катализатор широко используется в качестве адсорбента в процессах сушки, очистки, разделения и других процессах. Он начал появляться в применении катализаторов и катализаторов-носителей в 1960-х годах.
Цеолит относится к природному кристаллическому алюмосиликату, который имеет микропоры такого же диаметра, поэтому его еще называют молекулярным ситом. В настоящее время существует более сотни видов, и многие важные промышленные каталитические реакции неотделимы от катализаторов молекулярного сита.
Катализ молекулярного сита также опирается на кислотные центры на его поверхности для формирования адсорбционных связей. Тем не менее, он более селективен, чем кислотно-щелочные катализаторы, потому что он может отторгать молекулы с большим размером пор от проникновения на внутреннюю поверхность. В то же время кислотность и щелочность на поверхности молекулярного сита также могут быть искусственно отрегулированы с помощью ионного обмена, который имеет лучшие показатели, чем обычные кислотно-щелочные катализаторы.
В последние годы было разработано своего рода синтетическое молекулярное сито на основе некремня и алюминия, которое широко используется в области катализа. Видно, что молекулярное сито имеет свой особый статус и роль в области катализа.