Kurzbeschreibung der aktivierten Aluminiumoxidkatalysatortypen in der Abgasnachbehandlung
Es gibt viele Arten von aktivierten Aluminiumoxidkatalysatoren in der Abgasnachbehandlung, und die Klassifizierungsmethoden sind ebenfalls unterschiedlich. Entsprechend den großen Aspekten kann es in Säure-Base-Katalysatoren, Metallkatalysatoren, Halbleiterkatalysatoren und Molekularsiebkatalysatoren unterteilt werden. Ihr gemeinsames Merkmal ist, dass sie unterschiedliche Grade der chemischen Adsorption an Reaktanden erzeugen können. Daher ist die Katalyse untrennbar mit der Adsorption verbunden, und der allgemeine katalytische Prozess beginnt mit der Adsorption.
1. Säure-Base-Katalysatoren, auf die hier Bezug genommen wird, sind Säuren und Basen im weiteren Sinne, dh Lewis-Säuren und Lewis-Basen. Beide können säure-basenaktive Adsorptionszentren für die Chemisorption von Reaktanden bereitstellen und dadurch chemische Reaktionen fördern.
Wie Aktivton, Aluminiumsilikat, Aluminiumoxid und Oxide einiger Metalle, insbesondere Oxide von Übergangsmetallen oder deren Salze.
2. Metallkatalysator Die Metalladsorptionskapazität hängt von der molekularen Struktur und den Adsorptionsbedingungen des Metalls und des Gases ab. Es wurde durch Experimente herausgefunden, dass Metallelemente mit d-Elektronen-Leerbahnen unterschiedliche chemische Adsorptionskapazitäten für einige repräsentative Gase haben.
Mit Ausnahme von Ca, Sr und Ba sind die meisten dieser Metalle Übergangsmetalle. Sie verlassen sich auf Elektronen oder ungebundene Elektronen, die nicht an den Hybridorbitalen der Metallbindung beteiligt sind, um Adsorptionsbindungen mit den Adsorbensmolekülen zu bilden, was die Wechselwirkung zwischen ihnen katalysiert Reaktion.
3. Halbleiterkatalysatoren sind hauptsächlich einige Halbleiter-Übergangsmetalloxide. Sie werden in n-Typ-Halbleiter und p-Typ-Halbleiter unterteilt, um quasi-freie Elektronen oder quasi-freie Löcher bereitzustellen.
Der n-Typ-Halbleiterkatalysator verlässt sich auf seine quasi-freien Elektronen, um Adsorptionsbindungen mit den Reaktanden zu bilden; Der P-Typ-Halbleiterkatalysator verlässt sich auf seine quasi-freien Löcher, um Adsorptionsbindungen mit den Reaktanden zu bilden. Durch die Bildung von Adsorptionsbindungen wird die Leitfähigkeit des Halbleiters verändert, was einer der Hauptfaktoren ist, die die Aktivität des Katalysators beeinflussen.
Tatsächlich ist die Bildung von Adsorptionsbindungen zwischen Gasmolekülen und Halbleiterkatalysatoren ein sehr komplizierter Prozess. Bei der Untersuchung des katalytischen Mechanismus von Halbleitern wurde auch festgestellt, dass die Energiebänder aufgrund elektronischer Übergänge eine wichtige Rolle bei der Bildung von Adsorptionsbindungen spielen. Effekt. Daher kann nicht einfach davon ausgegangen werden, dass ein Reaktantenmolekül, das in der Lage ist, ein Elektron abzugeben, nur eine Adsorptionsbindung mit einem p-Typ-Halbleiterkatalysator eingehen kann.
4. Zeolith-Molekularsiebkatalysator wird häufig als Adsorbens beim Trocknen, Reinigen, Trennen und anderen Prozessen verwendet. Es begann in den 1960er Jahren in der Anwendung von Katalysatoren und Katalysatorträgern aufzutauchen.
Zeolith bezieht sich auf das natürliche kristalline Aluminosilikat, das Mikroporen mit dem gleichen Durchmesser hat, daher wird es auch als Molekularsieb bezeichnet. Derzeit gibt es mehr als Hunderte von Arten, und viele wichtige industrielle katalytische Reaktionen sind untrennbar mit molekularen Siebkatalysatoren verbunden.
Die Katalyse von Molekularsieb beruht auch auf sauren Zentren auf seiner Oberfläche, um Adsorptionsbindungen zu bilden. Es ist jedoch selektiver als Säure-Base-Katalysatoren, da es Moleküle mit einer größeren Porengröße vom Eindringen in die innere Oberfläche abstoßen kann. Gleichzeitig können der Säuregehalt und die Alkalität auf der Oberfläche des Molekularsiebes auch künstlich durch Ionenaustausch eingestellt werden, der eine bessere Leistung als gewöhnliche Säure-Base-Katalysatoren aufweist.
In den letzten Jahren wurde eine Art synthetisches Molekularsieb ohne Silizium-Aluminiumbasis entwickelt, das im Bereich der Katalyse weit verbreitet ist. Es zeigt sich, dass das Molekularsieb seinen besonderen Status und seine Rolle im Bereich der Katalyse hat.
1. Säure-Base-Katalysatoren, auf die hier Bezug genommen wird, sind Säuren und Basen im weiteren Sinne, dh Lewis-Säuren und Lewis-Basen. Beide können säure-basenaktive Adsorptionszentren für die Chemisorption von Reaktanden bereitstellen und dadurch chemische Reaktionen fördern.
Wie Aktivton, Aluminiumsilikat, Aluminiumoxid und Oxide einiger Metalle, insbesondere Oxide von Übergangsmetallen oder deren Salze.
2. Metallkatalysator Die Metalladsorptionskapazität hängt von der molekularen Struktur und den Adsorptionsbedingungen des Metalls und des Gases ab. Es wurde durch Experimente herausgefunden, dass Metallelemente mit d-Elektronen-Leerbahnen unterschiedliche chemische Adsorptionskapazitäten für einige repräsentative Gase haben.
Mit Ausnahme von Ca, Sr und Ba sind die meisten dieser Metalle Übergangsmetalle. Sie verlassen sich auf Elektronen oder ungebundene Elektronen, die nicht an den Hybridorbitalen der Metallbindung beteiligt sind, um Adsorptionsbindungen mit den Adsorbensmolekülen zu bilden, was die Wechselwirkung zwischen ihnen katalysiert Reaktion.
3. Halbleiterkatalysatoren sind hauptsächlich einige Halbleiter-Übergangsmetalloxide. Sie werden in n-Typ-Halbleiter und p-Typ-Halbleiter unterteilt, um quasi-freie Elektronen oder quasi-freie Löcher bereitzustellen.
Der n-Typ-Halbleiterkatalysator verlässt sich auf seine quasi-freien Elektronen, um Adsorptionsbindungen mit den Reaktanden zu bilden; Der P-Typ-Halbleiterkatalysator verlässt sich auf seine quasi-freien Löcher, um Adsorptionsbindungen mit den Reaktanden zu bilden. Durch die Bildung von Adsorptionsbindungen wird die Leitfähigkeit des Halbleiters verändert, was einer der Hauptfaktoren ist, die die Aktivität des Katalysators beeinflussen.
Tatsächlich ist die Bildung von Adsorptionsbindungen zwischen Gasmolekülen und Halbleiterkatalysatoren ein sehr komplizierter Prozess. Bei der Untersuchung des katalytischen Mechanismus von Halbleitern wurde auch festgestellt, dass die Energiebänder aufgrund elektronischer Übergänge eine wichtige Rolle bei der Bildung von Adsorptionsbindungen spielen. Effekt. Daher kann nicht einfach davon ausgegangen werden, dass ein Reaktantenmolekül, das in der Lage ist, ein Elektron abzugeben, nur eine Adsorptionsbindung mit einem p-Typ-Halbleiterkatalysator eingehen kann.
4. Zeolith-Molekularsiebkatalysator wird häufig als Adsorbens beim Trocknen, Reinigen, Trennen und anderen Prozessen verwendet. Es begann in den 1960er Jahren in der Anwendung von Katalysatoren und Katalysatorträgern aufzutauchen.
Zeolith bezieht sich auf das natürliche kristalline Aluminosilikat, das Mikroporen mit dem gleichen Durchmesser hat, daher wird es auch als Molekularsieb bezeichnet. Derzeit gibt es mehr als Hunderte von Arten, und viele wichtige industrielle katalytische Reaktionen sind untrennbar mit molekularen Siebkatalysatoren verbunden.
Die Katalyse von Molekularsieb beruht auch auf sauren Zentren auf seiner Oberfläche, um Adsorptionsbindungen zu bilden. Es ist jedoch selektiver als Säure-Base-Katalysatoren, da es Moleküle mit einer größeren Porengröße vom Eindringen in die innere Oberfläche abstoßen kann. Gleichzeitig können der Säuregehalt und die Alkalität auf der Oberfläche des Molekularsiebes auch künstlich durch Ionenaustausch eingestellt werden, der eine bessere Leistung als gewöhnliche Säure-Base-Katalysatoren aufweist.
In den letzten Jahren wurde eine Art synthetisches Molekularsieb ohne Silizium-Aluminiumbasis entwickelt, das im Bereich der Katalyse weit verbreitet ist. Es zeigt sich, dass das Molekularsieb seinen besonderen Status und seine Rolle im Bereich der Katalyse hat.