固体酸的种类及酸性位的产生

催化作用原理固体酸的类型及酸性位的产生吴汝佳11031918（主讲）冯欢乐11031905酸碱定义•Definition质子论酸:凡能给出质子的分子或离子（B酸）碱:凡能与质子结合的分子或离子Lewis酸碱电子论酸:凡能接受电子对的分子、离子或原子团（L酸）碱:凡能给出电子对的分子、离子或原子团软硬酸碱概念酸:具有给出质子或接受电子对能力的固体碱:具有接受质子或给出电子对能力的固体更广泛地进行概括.对固体酸碱,将质子论与电子论结合起来前言foreword固体酸定义及特点　固体酸由可替代酸部分使用功能的各种安全粉末制剂有机复配而成,可以在很多领域代替酸的使用。特点： 固体酸为粉末制剂,具有运输安全、搬运、使用方便。 对金属几乎没有腐蚀。 对操作人员、设备、环境没有任何危害。天然粘土矿物：高岭石、膨润土、蒙脱石、天然沸石1但载酸：H2SO4,H3PO4,醋酸等载于氧化硅、石英砂、氧化铝、硅藻土上2阳离子交换树脂3经功能化处理(使之有催化活性的处理)的结晶硅铝酸盐(沸石分子筛)4固体酸分类固载化液体酸：优点：催化效率高，但反应后液体酸催化剂分离困难，副产物也比较多；将其固载后使用，一定程度上解决了催化剂的分离问题，缺点：反应过程中活性组分会不断流失，催化剂使用寿命短。此外，严重的腐蚀问题也难以解决。1简单氧化物：简单氧化物酸的主要来源是面羟基和暴露的金属离子，这分别相当于液体酸中的B酸和L酸。它们存在的范围，因简单氧化物本身的性质而不同，取决于该元素在元素周期表中所处的位置，即电负性2硫化物：以硫离子合成微孔结构非氧化合物，微孔复合金属硫族化合物在催化、离子交换等方面具有应用价值3固体酸分类金属盐：磷酸盐和硫酸盐都可用作酯化反应的催化剂4沸石固体酸：是工业催化剂的重要种类，具有高的酸强度和催化活性5杂多酸固体酸：由不同种类的含氧酸根阴离子缩合形成的叫杂多阴离子，其酸叫杂多酸。H3PW12O40，就是经典的杂多酸12一磷钨酸杂多酸易与底物形成较稳定的底物一阴离子中间体，使活化能降低，有利于反应的进行6固体酸分类,阳离子交换树脂：研究表明离子交换树脂是缩合反应、脱水反应的有效催化剂。优点：反应条件温和，副产物少，产物后处理简单，催化剂易与产品分离，可循环使用，便于连续化生产，对设备不腐蚀等7粘土矿：采用高比表面积、高孔隙率的凹凸棒石粘土微球作为载体，制备了高效球形催化剂8固体酸超强酸：SO42-／MxOy型固体超强酸是一种经典的固体酸，以某些金属氧化物(MxOy)为载体，以SO42-为负载物的固体催化剂优点：①对水稳定性很好，②其表面吸附的SO42-一与载体表面结合很稳定③能在高温下使用。④其腐蚀性很小。9固体酸分类固体酸酸性位——酸碱中心自1933年Gayer提出了固体酸的酸性部位就是催化活性中心的概念之后,大量的实验事实也证实了固体酸催化剂的酸性对其催化活性和选择性都有重要的影响。在均相酸碱催化反应中，酸碱催化剂在溶液中可解离出H+或OH-；在多相酸碱催化反应中，催化剂为固体，它可以提供质子（B）酸中心，或非质子（L）酸中心和碱中心。下面介绍几种类型酸中心的形成：浸渍在载体上的无机酸酸中心1卤化物酸中心的形成2金属盐酸中心的形成（1）硫酸盐酸中心的形成（2）磷酸盐酸中心的形成3固体酸酸中心的形成,阳离子交换树脂酸中心的形成4氧化物酸中心的形成（1）单氧化物酸碱中心的形成（2）二元氧化物酸碱中心的形成5杂多酸化合物酸中心的形成6固体酸酸中心的形成谢谢观看第一小组成员：闫福彬吴汝佳邱文来匡崇黄朝琦冯欢乐王宁