分子筛的催化性能

(1)催化反应的活性要求
分子筛作为催化剂需满足以下性能要求:
具有较大的比表面积、均匀的孔分布、可调节的孔径,对反应物和产物有良好的择形性;
结构稳定,机械强度高,耐高温(400~600°C),热稳定性好,经活化再生后可重复使用;
对设备无腐蚀性,易于与反应产物分离,生产过程基本不产生 "三废",废催化剂易于处理且不污染环境。
例如,择形催化研究体系几乎涵盖了所有烃类的转化与合成,以及醇类等含氮、氧、硫有机化合物和生物质的催化转化,为基础研究、应用研究和工业开发开辟了广阔领域。一些含过渡金属的沸石分子筛不仅用于传统的酸碱催化体系,还应用于氧化还原催化过程。

(2)沸石分子筛的高效催化特性
对于用于工业催化的沸石分子筛,高性能是基本要求和目标。催化材料的活性中心类型与数量以及微孔的扩散性能是影响其催化活性的内在因素。催化选择性与微孔孔道的择形性、副反应的发生以及各反应分子的扩散速度密切相关。寿命一直是衡量催化材料性能的重要指标,也是工艺过程永恒的研究课题。
在催化剂活性满足要求的前提下,如果失活的催化剂易于再生且结构能够恢复,即可以反复再生,再配合合适的反应工艺,就能达到延长催化剂寿命的目的。因此,高性能不仅对沸石分子筛材料提出了更高要求,还需要催化材料、反应工艺和反应工程系统进行多尺度的组合与协同,最终使催化剂在工业应用中实现高性能。

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