工業(yè)催化原理半導體催化劑PPT學習教案

1、會計學1工業(yè)催化原理半導體催化劑工業(yè)催化原理半導體催化劑方式 O-O距離拉長 反應性能加強第1頁/共23頁催化劑表面上氧的吸附態(tài)現(xiàn)在人們普遍認為，在催化劑表面上氧化的吸附形式主要有電中性的氧分子O2和帶負電荷的氧離子（O-，O2-）。人們已用電導，功函，ESR測定和化學法確定了幾種氧化物種。第2頁/共23頁不同金屬氧化物表面常常形成不同吸附態(tài)的氧，據(jù)此，可把氧化物分成三類。第一類p-型半導體，電子給體中心的濃度較低，使吸附氧呈O2-形式。例如：NiO，MnO，CoO第3頁/共23頁第二類n-型半導體，具有較多的能提供電子給吸附氧的中心，使吸附氧帶較多的負電荷，形成O-。例如：ZnO，SnO2，

2、TiO2，第三類是不吸附氧和具有鹽特征的混合物，其中氧與具有高氧化態(tài)的過渡金屬中心離子組成具有確定陰離子例如：MoO3，WO3第4頁/共23頁ReactantM1n-1ProductO2-2 eM2m-1晶格氧反應補充O補充晶格氧Reduction oxidation mechanism 第5頁/共23頁d d d yz xz xy dsp;d z 2 d y x 2 2 - s ;Px, Py, Pz.第6頁/共23頁CH2=CH-CH3cat.CH2=CHCHO h CH2=CH + CO 丙烯以丙烯基存在。第7頁/共23頁烯烴多相氧化結(jié)果表明，烯烴結(jié)構不同直接關系到其與催化劑成鍵的特性，

3、從而得到不同產(chǎn)物。含H的烯烴，它的CH（）鍵強比其他烴的CH鍵強弱（6382）kJ/mol。丙烯氧化與氨氧化用MoO3系催化劑第8頁/共23頁實驗表明，在某些催化劑上該鍵更容易被氧化而得到相應的部分氧化產(chǎn)物。丙烯含H，它易氧化成丙烯醛，丙烯酸，氨氧化成丙烯腈。所用的催化劑有Bi2O3MoO3，CoOMoO3，SnO2MoO3，TcO2MoO3等體系，其中以Bi2O3MoO3效果最好，工業(yè)上廣泛采用。 第9頁/共23頁 V2O5系催化劑用于許多氧化反應上，例如丁烯氧化合苯氧化制順酐，鄰二甲苯氧化合萘氧化制苯酐等。SO2氧化制SO3是生產(chǎn)硫酸的主反應，其活性組分都是V2O55.2.4 SO2氧化制SO3用V2O5催化劑第10頁/共23頁金屬-氧鍵的鍵型有M-O-M和M=O兩種一、深度氧化金屬-氧鍵鍵能與催化活性間有簡單的反比關系，反應活性隨鍵能值的增加而下降。這是由于氧與固體表面間的鍵合不太強會使反應物很迅速氧化，金屬-氧鍵的鍵強越弱，將會發(fā)生徹底氧化，使反應成為非選擇性的。金屬-氧鍵、酸堿性與催化活性選擇性5.3.1 金屬氧鍵的類型、鍵能第11頁/共23頁二、選擇性氧化 比較復雜三、鍵能類型與催化活性的關系金屬-氧鍵能越高，催化活性越低第12頁/共23頁第13頁/共23頁第14頁/共23頁 第15頁/共23頁第16頁/共23頁22O-22xyd-2zd第17頁/共23