分子篩4A型催化劑的使用
作者:化工綜合網發布時間:2022-04-05分類:催化劑及助劑瀏覽:142
純粹的分子篩是由硅酸鈉、偏鋁酸鈉等原料經水熱反應
而制得的白色、細微的粉末,是為“4A”、“13X”等型
號。如經鈣離子交換,則為“5A”與“10X”。如經鉀離
子交換,則為“3A”。但以上產品都是“粉末”,當然
可以直接使用,但在某些場合使用起來并不方便,因此
生產廠家常把產品做成“條狀”、“柱狀”、“片狀”、
“球狀”、“粒狀”等具有固定形狀、很高機械強度等
物理指標的產品,以便于各方面使用。你如果要用“粉
末狀分子篩”,可以聯系生產廠家或單買“分子篩原粉”。
分子篩原粉中沒有“粘結劑”(便于成形),性能更佳。
或把分子篩原粉直接加壓成你所需要的幾乎形狀。
沸石催化劑是什么?
沸石催化劑,又稱分子篩催化劑(zeolite catalyst;molecular sieve catalyst),是一種催化劑,可用于酸堿催化反應,解決了酚類化合物傳統制備工藝高能耗、高污染、收率低等問題。
這種高活性催化劑在芳環羥基化反應中具有極高效率,有望實現苯酚等酚類化合物的工業化規模生產,顯示出重要的潛在工業應用前景。同時,這種催化劑的創新制備方法還具有廣泛的普適性,能夠進一步構筑出含有不同金屬(如含鐵、銅、錳等元素)的沸石分子篩,制備出高效的多相催化劑,有望實現其他種類化學品的綠色生產。
酚類化合物(如苯酚和甲酚等)是一類用途廣泛、用量巨大的化學品,可用于制備殺蟲劑、農藥、塑料、染料、藥物、聚合物等等。但這些酚類化合物的工業生產往往是高能耗和高污染的過程,而且傳統生產工藝存在過度氧化、反應步驟繁瑣、收率低、副產物多等問題。為解決上述問題,課題組自主開發了沸石分子篩催化劑,并采用雙氧水等清潔氧源,通過環境友好的苯羥基化反應實現酚類化合物的高效制備。
苯是惰性底物,而產物苯酚比底物苯更活潑,以往傳統方法制備苯酚時,在產生苯酚的過程中,還會繼續對苯酚氧化,從而發生一系列嚴重副反應,并產生一些不良副產物。且傳統催化劑的利用率不高,反應時間也長達十至數十個小時,難以滿足工業催化的需求。王軍課題組采用創新方法,制備一種含釩、硅、氧三種元素的沸石分子篩催化劑,用于苯與雙氧水發生的化學反應中,生成苯酚等酚類物質。
這一新型催化劑的應用,使雙氧水與苯反應產生苯酚時,不會再與比較活潑的苯酚發生不良副反應、產生不良副產物,而是讓雙氧水定向只與苯發生反應,直接一步制備出苯酚,獲得純苯酚的收率極高,苯酚收率和雙氧水利用率均達30%以上;反應過程中只產生水,沒有其他廢棄物。
此外,這種新型催化劑并非由五價變為四價產生自由基引發反應,而是在反應中不需變價,即可經歷一個非自由基的快速反應生成酚類,從而大幅縮短反應時間,極大提高獲得苯酚的效率。
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