Kurze Beschreibung der aktivierten Alumina-Katalysatortypen in der Abgasbehandlung
Es gibt viele Arten von aktivierten Alumina-Katalysatoren in der Abgasbehandlung, und auch die Klassifikationsmethoden unterscheiden sich. Nach den großen Aspekten kann er in Säure-Basen-Katalysatoren, Metallkatalysatoren, Halbleiterkatalysatoren und Molekularsieb-Katalysatoren unterteilt werden. Ihr gemeinsames Merkmal ist, dass sie unterschiedliche Grade chemischer Adsorption auf Reaktanten erzeugen können. Daher ist die Katalyse untrennbar mit der Adsorption verbunden, und der allgemeine katalytische Prozess beginnt mit der Adsorption.
1. Die hier erwähnten Säure-Basen-Katalysatoren sind Säuren und Basen im weiteren Sinne, also Lewis-Säuren und Lewis-Basen. Beide können säure-basen-aktive Adsorptionszentren für die Chemisorption von Reaktanten bereitstellen und so chemische Reaktionen fördern.
Zum Beispiel aktivierter Ton, Aluminiumsilikat, Aluminiumoxid und Oxide einiger Metalle, insbesondere Oxide von Übergangsmetallen oder deren Salzen.
2. Metallkatalysator: Die Adsorptionskapazität von Metallen hängt von der molekularen Struktur und den Adsorptionsbedingungen des Metalls und Gases ab. Durch Experimente wurde festgestellt, dass Metallelemente mit d-Elektronen-leeren Bahnen unterschiedliche chemische Adsorptionskapazitäten für einige repräsentative Gase besitzen.
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 hybriden Orbitalen der Metallbindung teilnehmen, um Adsorptionsbindungen mit den adsorbenten Molekülen zu bilden, was die Wechselwirkung zwischen ihnen katalysiert.
3. Halbleiterkatalysatoren sind hauptsächlich einige Übergangsmetalloxide vom Halbleitertyp. Sie werden in n-Typ-Halbleiter und p-Typ-Halbleiter unterteilt, um quasi-freie Elektronen oder quasi-freie Löcher zu erzeugen.
Der n-Typ-Halbleiterkatalysator beruht auf seinen quasifreien Elektronen, um Adsorptionsbindungen mit den Reaktanten zu bilden; Der P-Typ-Halbleiterkatalysator beruht auf seinen quasifreien Löchern, um Adsorptionsbindungen mit den Reaktanten zu bilden. Durch die Bildung von Adsorptionsbindungen ändert sich die Leitfähigkeit des Halbleiters, was einer der Hauptfaktoren ist, die die Aktivität des Katalysators beeinflussen.
Tatsächlich ist die Bildung von Adsorptionsbrücken zwischen Gasmolekülen und Halbleiterkatalysatoren ein sehr komplizierter Prozess. Bei der Untersuchung des katalytischen Mechanismus von Halbleitern wurde auch festgestellt, dass die durch elektronische Übergänge verursachten Energiebänder eine wichtige Rolle bei der Bildung von Adsorptionsbindungen spielen. Wirkung. Daher kann nicht einfach angenommen werden, dass ein Reaktantmolekül, das in der Lage ist, ein Elektron zu spenden, nur eine Adsorptionsbindung mit einem p-Halbleiterkatalysator bilden kann.
4. Zeolith-Molekularsieb-Katalysator wird weit verbreitet als Adsorgend bei Trocknen, Reinigung, Trennung und anderen Prozessen verwendet. In den 1960er Jahren begann er in der Anwendung von Katalysatoren und Katalysatorträgern zu erscheinen.
Zeolith bezeichnet das natürliche kristalline Aluminosilikat, das Mikroporen mit gleichem Durchmesser besitzt, weshalb es auch als molekulares Sieb bezeichnet wird. Derzeit gibt es mehr als Hunderte von Arten, und viele wichtige industrielle katalytische Reaktionen sind untrennbar mit molekularen Siebkatalysatoren verbunden.
Die Katalyse des molekularen Siebs beruht außerdem auf sauren Zentren auf seiner Oberfläche, um Adsorptionsbindungen zu bilden. Allerdings ist es selektiver als Säure-Basen-Katalysatoren, da es Moleküle mit größerer Porengröße beim Eindringen in die Innenoberfläche abstoßen kann. Gleichzeitig können die Säure- und Alkalinität auf der Oberfläche des Molekülsiebs auch künstlich durch Ionenaustausch angepasst werden, was eine bessere Leistung als gewöhnliche Säure-Basen-Katalysatoren bietet.
In den letzten Jahren wurde eine Art synthetisches Molekularsieb entwickelt, das nicht auf Silizium-Aluminium basiert und weit verbreitet im Bereich der Katalyse eingesetzt wurde. Man sieht, dass das molekulare Sieb im Bereich der Katalyse einen besonderen Status und eine Rolle hat.
1. Die hier erwähnten Säure-Basen-Katalysatoren sind Säuren und Basen im weiteren Sinne, also Lewis-Säuren und Lewis-Basen. Beide können säure-basen-aktive Adsorptionszentren für die Chemisorption von Reaktanten bereitstellen und so chemische Reaktionen fördern.
Zum Beispiel aktivierter Ton, Aluminiumsilikat, Aluminiumoxid und Oxide einiger Metalle, insbesondere Oxide von Übergangsmetallen oder deren Salzen.
2. Metallkatalysator: Die Adsorptionskapazität von Metallen hängt von der molekularen Struktur und den Adsorptionsbedingungen des Metalls und Gases ab. Durch Experimente wurde festgestellt, dass Metallelemente mit d-Elektronen-leeren Bahnen unterschiedliche chemische Adsorptionskapazitäten für einige repräsentative Gase besitzen.
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 hybriden Orbitalen der Metallbindung teilnehmen, um Adsorptionsbindungen mit den adsorbenten Molekülen zu bilden, was die Wechselwirkung zwischen ihnen katalysiert.
3. Halbleiterkatalysatoren sind hauptsächlich einige Übergangsmetalloxide vom Halbleitertyp. Sie werden in n-Typ-Halbleiter und p-Typ-Halbleiter unterteilt, um quasi-freie Elektronen oder quasi-freie Löcher zu erzeugen.
Der n-Typ-Halbleiterkatalysator beruht auf seinen quasifreien Elektronen, um Adsorptionsbindungen mit den Reaktanten zu bilden; Der P-Typ-Halbleiterkatalysator beruht auf seinen quasifreien Löchern, um Adsorptionsbindungen mit den Reaktanten zu bilden. Durch die Bildung von Adsorptionsbindungen ändert sich die Leitfähigkeit des Halbleiters, was einer der Hauptfaktoren ist, die die Aktivität des Katalysators beeinflussen.
Tatsächlich ist die Bildung von Adsorptionsbrücken zwischen Gasmolekülen und Halbleiterkatalysatoren ein sehr komplizierter Prozess. Bei der Untersuchung des katalytischen Mechanismus von Halbleitern wurde auch festgestellt, dass die durch elektronische Übergänge verursachten Energiebänder eine wichtige Rolle bei der Bildung von Adsorptionsbindungen spielen. Wirkung. Daher kann nicht einfach angenommen werden, dass ein Reaktantmolekül, das in der Lage ist, ein Elektron zu spenden, nur eine Adsorptionsbindung mit einem p-Halbleiterkatalysator bilden kann.
4. Zeolith-Molekularsieb-Katalysator wird weit verbreitet als Adsorgend bei Trocknen, Reinigung, Trennung und anderen Prozessen verwendet. In den 1960er Jahren begann er in der Anwendung von Katalysatoren und Katalysatorträgern zu erscheinen.
Zeolith bezeichnet das natürliche kristalline Aluminosilikat, das Mikroporen mit gleichem Durchmesser besitzt, weshalb es auch als molekulares Sieb bezeichnet wird. Derzeit gibt es mehr als Hunderte von Arten, und viele wichtige industrielle katalytische Reaktionen sind untrennbar mit molekularen Siebkatalysatoren verbunden.
Die Katalyse des molekularen Siebs beruht außerdem auf sauren Zentren auf seiner Oberfläche, um Adsorptionsbindungen zu bilden. Allerdings ist es selektiver als Säure-Basen-Katalysatoren, da es Moleküle mit größerer Porengröße beim Eindringen in die Innenoberfläche abstoßen kann. Gleichzeitig können die Säure- und Alkalinität auf der Oberfläche des Molekülsiebs auch künstlich durch Ionenaustausch angepasst werden, was eine bessere Leistung als gewöhnliche Säure-Basen-Katalysatoren bietet.
In den letzten Jahren wurde eine Art synthetisches Molekularsieb entwickelt, das nicht auf Silizium-Aluminium basiert und weit verbreitet im Bereich der Katalyse eingesetzt wurde. Man sieht, dass das molekulare Sieb im Bereich der Katalyse einen besonderen Status und eine Rolle hat.