• 這里能搜索到更多你想要的范文→
    當前位置:好范文網 > 免費論文 > 理工論文 >

    綠色催化劑的應用及發展

    發布時間:2022-03-30 09:13:21 審核編輯:本站小編下載該Word文檔收藏本文

    綠色催化劑的應用及發展

    摘要:在社會發展的同時,綠色化學的研究已經成為化學研究的主要發展趨勢,對于人類的身體健康已經起到了一定的重視。本文主要研究了催化劑與綠色催化劑,分析了綠色催化劑的種類,并進行簡要的概述。

    關鍵詞:綠色催化劑;綠色化學;發展

    引言

    綠色化工是現代化工行業的必然趨勢與前沿技術。生產化工產品的原材料、催化劑、溶液的綠色化,以及生態工程技術等清潔生產方法的研究與運用,對于保障人體健康,維護自然環境,實現化工的可持續發展都有著重要意義。

    1催化劑與綠色催化劑

    1.1催化劑

    催化是一類化工產物的特殊名稱,是指在化工反應過程中能影響化工反應速率,而自身的特性和質量在化工反應過程前后都不會影響的化工產物。催化會誘發化學反應有所產生變化,并將基本類型加快或降低甚至在較低的溫度環境下發生。催化,在工程上又叫做熱觸媒。

    1.2綠色催化劑

    綠色催化劑是指在催化轉化反映流程中,不會形成污染,即使是"零排放",從而可以進行清潔工業生產的這樣一種反應催化劑。

    1.3綠色化學

    綠色生態化工產品,又稱環保無害化學、自然環境安全化工產品、潔凈化工產品。近年來,綠色生態化工的研發工作大多圍繞著化工反應機理、原材料、催化、溶液和其中產品的綠色生態化進行的。綠色生態化工已經代表了二十一世紀化工學科的主要方向,而綠色生態催化技術則是綠色生態化工的主要部分。

    綠色化工技術對人類經濟社會的發展與進步具有很重要的影響,而綠色催化劑科技在綠色化工發展中的作用尤為巨大。因此,百分之八十以上的傳統化學步驟均與催化作用相關。但近年來,由于人們對能源、環保和衛生等問題的廣泛重視,綠色催化的功能與地位也得到了全新的評價。

    2綠色催化劑的種類及應用

    2.1分子篩催化劑

    分子篩催化劑,又簡稱為沸石分子篩催化劑,系指以沸石分子篩作為催化活性部分或主要活力部分之一的催化。分子篩有強離子交換特性、均一的小分子尺度的昆島、強酸催化活性,且具備優良的溫度穩定性和水熱平衡穩定性,能形成對多種化學反應都具備高活度、高選擇性的催化技術。

    2.2雜多酸催化劑

    雜多酸,是指一種由中心分子(俗稱雜分子)和配位原子(多分子)按照特定的化學結構、或利用氧分子橋聯成的高含氧性復合酸。為硬度均衡的質子酸,且具有氧化還原才能,經過變換組合,可以調整酸性強與氧化還原特性。水分出現時產生的擬液相,也能直接危害其酸性和氧化還原力量。雜多酸主要有固態和液體二種形式。

    2.3其他綠色催化劑

    2.3.1光催化劑

    這是一種利用光的刺激而發生催化分解反應速度的催化物,如ZnO-CuO-H2O2等,在紫外線影響下,能對染色污水發生催化分解脫色,脫色率將近百分之一百。TiO2光催化劑光解二氯乙酸、光的光解制氫、CO2中的光催化分解固碳,都是為未來完成生物能源、人工光合等的重要催化技術反應。

    2.3.2電極催化劑

    在該類電化學反應中,陰極既是電化學反應的反應物場所又是提供和接受電的物質場所,因而兼有催化和推動電轉化的雙重功用。利用外部的電路調控電極電位,可對反應條件、化學反應速度等加以控制。

    2.3.3酶催化劑

    酶催化劑也可以說時一個真正的綠色催化劑,它是指一類能夠加速特殊化學反應的生物分子,并且具有近乎專一的催化劑特性。

    2.3.4膜催化劑

    薄膜催化就是把催化劑做成薄膜反應器,反應物就可以選擇性的通過催化薄膜而進行化學反應,產物則能夠選擇性的通過薄膜而離開反應范圍,進而可以合理地調整在反應范圍內的反應劑和物質的含量,這也是把膜分離技術與機械催化綜合的一個新催化工藝。

    3綠色催化劑在綠色化學上的應用

    3.1分子篩催化劑

    分子篩催化劑的化學穩定性很好,即使在九百K時仍產生高催化活性,所以可以用它生產蜂窩樣陶瓷,并作為汽車廢氣的促進劑轉化的載體。此外,沸石分子篩催化裂解也在油田化學工業中已大量應用。催化裂化分子篩催化劑,通常是用稀土金屬或以價格較高昂金屬單質代替鈉元素的Y型分子篩。和一般硅鋁催化劑比較,有活性度高,熱穩定性較好的優點,能在較平緩條件發生化學反應,并且可以在630~680℃的高溫下再生以保持良好地還原活性。另外,由于它抗毒力較強,還可以加工成一些含土中重金屬較多的劣質原材料。

    3.2雜多酸催化劑

    用作酸反應催化劑時,其化學活力中心既出現于"表相",也出現于"體相"。雜多酸有相似于濃液的"擬液相",這些特點使它能夠產生很高的催化活性,既能夠在表面產生反應催化劑,又可在液象學中產生反應催化劑,同時雜多酸也如前所說既是氧化催化劑,更是光伏發電催化劑。十二鎢磷酸,主要是用來促進丙烯水合成異丙醇,轉化率一般,但產品選擇能力很高,是成功應用的典型。雜多酸產生的可控制酸式,它可以代替HF、硫酸、磷酸等,以固體形式進行多相催化反應,用雜多酸作為催化劑可以增加反應的回收率。

    3.3固體超強酸催化劑

    固體超強酸在丙醇水化成異丙醇和異丙醚,在高濃度乙醇中與異丙烯制甲基叔丁基醚、醇酸酯化反應、烴的硝化、對氧化溴代烴的還原處理等化學反應中,均表現出優異的催化劑特性。

    結語

    隨著社會的發展和不斷進步,綠色化學已經被廣泛研究和學習,盡管綠色化工催化劑基礎理論發展已逐步獲得成熟,但目前大部分催化仍停留于試驗階段,催化特性并不穩定,且生產流程繁瑣,性價比較低等都是制約其產業化應用的主要因素,但從長遠視角考慮,應用綠色化工催化劑將是實現產品零環境污染的一種新的發展趨勢。

    參考文獻

    [1]侯曉婷,張明,張福勇,劉所恩,李輝,左英英,姜一帆,李瑞勤,趙鳳起.雙基系推進劑用綠色燃燒催化劑研究進展[J].火炸藥學報,2021,44(03):271-283.

    [2]方清,支云飛,陜紹云,胡天丁,繆應菊,鄒冉.綠色催化劑在CO_(2)合成環狀碳酸酯的研究應用[J/OL].

    [3]李博. 光驅動熱催化在空氣污染物處理中的研究與應用[D].河北大學,2021.

    該篇DOC格式綠色催化劑的應用及發展范文,共有1566個字。好范文網為全國范文類知名網站,下載本文稍作修改便可使用,即刻完成寫稿任務。立即下載:


    好范文在線客服
    • 問題咨詢 QQ
    • 投訴建議 QQ
    • 常見幫助 QQ
    • 13057850505
    国产精品色午夜在线观看