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這是催化劑材料在環(huán)境保護中的應用ppt，包括了概述，固體酸催化劑，納米材料催化劑，手性催化劑，生物催化劑，離子液體，無機有機復合材料等內容，歡迎點擊下載。
催化劑材料在環(huán)境保護中的應用ppt是由紅軟PPT免費下載網(wǎng)推薦的一款課件PPT類型的PowerPoint.
新材料催化技術及應用
概述固體酸催化劑納米材料催化劑手性催化劑生物催化劑離子液體無機有機復合材料一、概述二、固體酸催化劑固體酸：一般來說，就是指能使指示劑變色的固體。嚴格地說，是指能給出質子（B酸）或能接受孤電子對（L酸）的固體。催化功能來源于固體表面上存在的具有催化活性的酸性部位，稱酸中心。它們多數(shù)為非過渡元素的氧化物或混合氧化物，其催化性能不同于含過渡元素的氧化物催化劑。這類催化劑廣泛應用于離子型機理的催化反應，種類很多。固體酸催化劑的性質與固體酸的催化行為有重要關系的性質是酸中心、酸強度和酸度。①表面上的酸中心可分為B-酸與L-酸，有時還同時存在堿中心�？捎孟率绞疽獾乇硎狙趸X表面上的酸中心的生成：②酸強度，可用哈梅特酸強度函數(shù)H0來表示固體酸的酸強度，其值愈小，表示酸強度越高。③酸度，用單位重量或單位表面積上酸中心的數(shù)目或毫摩爾數(shù)來表示，又稱酸度。固體酸的類型1、固載化液體酸此類催化劑的優(yōu)點是催化效率高，但反應后液體酸催化劑分離困難，副產(chǎn)物也比較多；將其固載后使用，一定程度上解決了催化劑的分離問題，但反應過程中活性組分會不斷流失，催化劑使用壽命短。此外，嚴重的腐蝕問題也難以解決。3 硫化物最近20年來，以硫離子合成微孔結構非氧化合物的研究工作逐漸開展起來，這類化合物的特殊結構導致其奇特的物理、化學性能，如超導、非線性光學及催化性能，逐漸成為固體化學一個十分活躍的研究領域。微孔復合金屬硫族化合物在催化、離子交換等方面具有應用價值，而且因其獨特的光電性能，在半導體、光電導體、非線性光學等方面具有應用前景，因此成為十分活躍的研究領域。5 沸石固體酸沸石固體酸是工業(yè)催化劑的重要種類，具有高的酸強度和催化活性.8 粘土礦榮峻峰等采用高比表面積、高孔隙率的凹凸棒石粘土微球作為載體，制備了高效球形催化劑，并研究了其乙烯聚合反應，得到了比較好的結果。9 固體酸超強酸SO42- ／MX OY型固體超強酸是一種經(jīng)典的固體酸，它是以某些金屬氧化物(MX OY)為載體，以SO42-為負載物的固體催化劑。SO42- ／MX OY型固體超強酸具有以下優(yōu)點：① 對水穩(wěn)定性很好，如SO42- - ／ZrO2在空氣中長時間放置后，只需加熱1小時將表面吸附的水除去即可恢復活性。② 其表面吸附的SO42- -與載體表面結合很穩(wěn)定，即使水洗也不易除去。③ 能在高溫下使用。④其腐蝕性很小。由于SO42- ／MX OY型固體超強酸的上述優(yōu)點，其在酯合成上的應用研究也是廣泛而深入。利用固體酸催化的生產(chǎn)過程傳統(tǒng)酸催化劑和固體酸催化劑比較發(fā)展方向弄清超強酸性和催化活性產(chǎn)生的機理和規(guī)律從理論上指導合成和制備各種高性能的固體酸催化劑，在應用研究上則根據(jù)工業(yè)化生產(chǎn)的要求提高使用壽命和拓展使用范圍。很多固體酸在實驗過程中容易失活，因此需制備一種穩(wěn)定性能高的固體酸。從催化劑的源頭出發(fā)，研究其合成規(guī)律，并開發(fā)出一種具有普遍酸催化作用的催化劑，擴大固體酸催化劑的應用機會。三、納米材料催化劑四、手性催化劑金屬絡合手性催化劑高分子手性催化劑金屬絡合手性催化劑優(yōu)點：1、反應收率高2、適用范圍廣3、可負載于高聚物載體上，方便回收利用手性配體應具備的條件：1、手性中心形成時，配體易于金屬離子配合，不形成溶劑效應。2、催化劑活性不因引入配體而降低3、配體易修飾，可合成多用途產(chǎn)物常用手性配體：手性磷化物、胺類、醇類、酰胺類、羥基氨基酸類、二肟類、亞砜類、環(huán)戊二烯類和冠醚類等反應示例催化不對稱加氫反應催化不對稱環(huán)丙烷化反應催化不對稱氧化反應催化不對稱碳碳鍵形成反應催化Diels-Alder反應催化不對稱加氫反應以金屬絡合物為手性催化劑的不對稱加氫反應是已取得良好成果的領域，最引人注目的是在Rh / 膦絡合物催化條件下， 從a –�；被┧岢霭l(fā)合成光學活性氨基酸�！ �目前，某些Rh/膦絡合物催化劑已用于合成酪氨酸、色氨酸、亮氨酸等多種氨基酸， 有的還用于合成脫水二膚。在手性Cu 、Co、Rh催化劑作用下，烯烴與重氮醋酸酚反應脫氮可得到手性環(huán)丙烷類化合物。它是一些天然產(chǎn)物的基本結構，大多數(shù)擬除蟲菊酷都有此類結構。應用手性銅催劑(S)- 7644 催化下進行分子內的卡賓不對稱加成環(huán)化，簡便易行地得到高光學收率的雙環(huán)內酯。手性 Schiff 堿金屬絡合物催化劑是不對稱環(huán)丙烷化反應中最早也是研究最為廣泛的一類催化劑。 目前，主要從兩個方面對手性Schiff堿金屬催化劑進行結構改造:(1)水楊醛上引入取代基; (2)手性胺的選擇。其他催化反應類型手性金屬絡合物催化劑反應收率較高，只要保證高的立體選擇性， 就能獲得理想的催化劑。且金屬能催化的反應較多， 將不同的金屬與配體相互組合， 可得到種類繁多的絡合物催化劑， 適用范圍廣。金屬絡合催化劑在不影響催化能力的前提下， 可固定于高聚物載體上， 為其回收和利用提供了方便。手性金屬絡合物催化劑還可用于不對稱Baeyer-Villiger反應、烯烴的異構化反應、氫硅化反應、不對稱環(huán)氧化反應[1，3，5，6]、催化C， N- 二苯基硝酮環(huán)加成反應，部分金屬如Al、Ti 等還以L 堿的形式催化Diels -Alder反應、氫氰化反應等中。此外金屬配合物作為DNA 結構和構象的探針一直以來也是比較活躍的研究領域。高分子手性催化劑高分子手性催化劑是把手性配體通過共價鍵嫁接到作為載體的高分子上，與中心原子或離子絡合形成的手性催化劑。兼具有均相和多相催化劑的優(yōu)點。不腐蝕設備，容易從產(chǎn)品中分離與回收缺點是對溫度、介質較敏感，穩(wěn)定性差高分子金屬絡合物催化劑的分類非交聯(lián)的高分子金屬絡合物在催化反應體系中往往溶解而成均相，稱為均相高分子金屬絡合物催化劑。交聯(lián)的高分子金屬絡合物在催化反應體系中只溶脹而不溶解，往往以固相存在，故稱為非均相或多相高分子金屬絡合物催化劑。五、生物催化劑生物催化的優(yōu)點：1、反應條件溫和，PH值一般為4~9，溫度10℃~60℃2、高效3、立體選擇性4、專一性5、環(huán)境友好6、操作安全易控制和可取代強堿等化學品。生物催化劑的固定化生物催化劑固定化技術就是通過化學或物理的方法將生物催化劑約束在特定的空間范圍內，使其保持一定的催化性能并可被連續(xù)重復使用。新型固定化技術：膜固定法；凝膠-凝膠固定法；超微載體固定法；絮凝吸附固定法；偶合固定法和聯(lián)合固定法等生物催化劑發(fā)展前景生物催化劑，即工業(yè)制劑，該類產(chǎn)品的研制及生產(chǎn)，是一次科技含量很高的生物工程產(chǎn)業(yè)。進入90年代以來，毒副作用小、生物利用度高的手性藥物(光學純藥物)發(fā)展速度極其迅速，市場年銷售額已超過百億美元。與此同時，生產(chǎn)手性藥物必不可少的生物催化劑生產(chǎn)也迅速崛起，成為一項充滿活力的新興高科技產(chǎn)業(yè)。在市場需求的推動下，品種繁多的新型生物催化劑品種應運而生。其中，氨轉移酶、亮氨酸脫氫酶、青霉素�；浮⒘字�、氨化酶、氨多肽酶、固定化大腸桿菌、氧化脫鹵素酶、乙酰脲酶、蛋白酶、熱解酶等新型生物催化劑，已投入工業(yè)化批量生產(chǎn)并大量用于生產(chǎn)從抗生素到氨基酸、手性胺等一系列重要原料藥產(chǎn)品。生物催化劑在化工中的應用微生物法生產(chǎn)丙烯酰胺生物石油技術在染整加工中的應用六、離子液體離子液體的定義與發(fā)現(xiàn)離子液體的組成和結構離子液體的性質與制備離子液體在催化中的應用國內外的研究狀況離子液體應用還存在的問題離子液體的定義與發(fā)現(xiàn)離子液體是一類在室溫或室溫附近溫度下呈液體的由離子構成的物質，又稱為室溫離子液體（ room temperature ionic liquid)、室溫熔融鹽（room temperature molten salts).離子液體的組成和結構陽離子烷基季銨離子[NRxH4-x]+， 烷基季鏻離子[ PRxH4 -x ]+，1，3-二烷基取代咪唑離子[R1R2im]， N-烷基取代的吡啶離子[Rpy] +。陰離子AlCl4-，BF4-，SbF6-，CuCl2-，CF3SO3-，Al2Cl7-離子液體的性質與制備(1)液態(tài)溫度區(qū)間大，可達800℃，[bmim][BF4]，液態(tài)區(qū)間是-71℃~256℃（水是100℃，氨只有44℃）。這使得較大程度動力學上的控制成為可能。由于熔點在室溫附近還避免了分解、歧化等副反應。(2)溶解范圍廣，可溶解許多無機、有機、有機金屬、高分子材料。非常驚人的是，離子液體居然可以溶解由共價鍵結合的化合物，且溶解度大。(3) 沒有顯著的蒸氣壓，可用于高真空體系。(4) 穩(wěn)定，不易燃，可傳熱，可流動。(5)離子液體表現(xiàn)出Bronsted、Lewis酸性和超酸性，且酸性可調。(6)離子液體可提供高極性不配位的環(huán)境。離子液體的制備復分解方法甲醇中（丙酮中，要求在干燥的Ar氣氛中操作）酸堿中和法離子液體在催化中的應用綠色高效溶劑或催化劑應用：–烯烴二聚、–雙烯加氫疊合、–烯烴歧化、–烷基化、–Diels-Alder反應、–氫甲�；磻�–Heck反應國內外的研究狀況1999年4月20日， Belfast Queen’s University成立離子液體研究中心，得到BP Amoco， Chevon， Du Pont， Exxon， UOP等十七家國際著名的石油化工公司的資助北大西洋工約組織于2000年在希臘克里特島召開有關離子液體的專家會議歐洲委員會有一個離子液體的三年計劃，有英國、德國、荷蘭等國的大學、研究機構和公司參加，計劃建立三個中試實驗廠。日本、韓國也正在大力研究開發(fā)離子液體應用還存在的問題價格使用過程中的活性產(chǎn)品分離難易程度熱量傳遞和物質傳遞問題循環(huán)和重復使用次數(shù)工業(yè)放大問題安全性問題七、有機/無機復合材料定義有機、無機復合材料的特點有機/無機復合材料的分類有機/無機復合材料應用前景復合材料是指結合兩種或兩種以上不同有機、無機相的物質以物理方式結合而成，擷取各組成成分的優(yōu)點，以構成需要之結構材。往往以一種材料為基體，另一種材料為增強體組合而成的材料。各種材料在性能上互相取長補短，產(chǎn)生協(xié)同效應，使復合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復合后的新材料具有有機、無機材料的各自優(yōu)點，并且可以在力學、光學、熱學、電磁學和生物學等方面賦予材料許多優(yōu)異的性能，正在成為材料科學研究的熱點之一。有機、無機復合材料的特點復合材料中以纖維增強材料應用最廣、用量最大。其特點是比重小、比強度和比模量大。例如：碳纖維與環(huán)氧樹脂復合的材料，其比強度和比模量均比鋼和鋁合金大數(shù)倍，還具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、減摩耐磨、自潤滑、耐熱、耐疲勞、耐蠕變、消聲、電絕緣等性能。纖維增強材料的另一個特點是各向異性，因此可按制件不同部位的強度要求設計纖維的排列。例如：以碳纖維和碳化硅纖維增強的鋁基復合材料，在500℃時仍能保持足夠的強度和模量。有機/無機復合材料的分類有催化作用– 酸催化材料– 負載絡合金屬催化材料無催化作用– 光學材料– 電子材料– 磁性材料– 機械材料– 生物材料有機/無機復合材料應用前景復合材料作為最新發(fā)展起來的一大類新型材料，對科學技術的發(fā)展產(chǎn)生了極大的推動作用。對航空航天事業(yè)的影響尤為顯著。復合材料的發(fā)展近幾十年來極為迅速。從最早出現(xiàn)的宏觀復合材料，如水泥與砂石、鋼筋復合而成的混凝土，到隨后發(fā)展起來的微觀復合材料：聚合物基、金屬基和無機非金屬材料基復合材料。有機一無機復合材料作為一種新型材料，在力學、光學、電學、磁學、熱學、航天宇航和生物仿生等領域表現(xiàn)出廣泛的應用前景，需要人們對其結構與性能的關系作更深入的研究和了解。分子篩催化劑ppt：這是分子篩催化劑ppt，包括了分子篩的結構，分子篩晶胞化學組成表示方法，分子篩的幾級結構層次，幾種常見沸石分子篩的結構，分子篩催化劑的催化性能與調變，分子篩酸中心的形成與酸催化反應，分子篩催化劑的擇形催化性質等內容，歡迎點擊下載。
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