碳在史前就已被發(fā)現(xiàn),炭黑和煤是人類早使用碳的形式。鉆石大約在公元前2500年被中國(guó)熟知 [2],同時(shí)煤作為碳的形式在羅馬時(shí)代被使用的化學(xué)方式和現(xiàn)代一樣:通過(guò)在一個(gè)椎體建筑物中加熱被黏土覆蓋的木材來(lái)排除空氣。 [3]在1722年,René Antoine Ferchault de Réaumur證明鐵通過(guò)吸收一些物質(zhì)能變成鋼,這種物質(zhì)就是熟知的碳。
碳既以游離元素存在(金剛石、石墨等),又以化合物形式存在(主要為鈣、鎂以及其他電正性元素的碳酸鹽)。它以二氧化碳的形式存在,是大氣中少量但極其重要的組分。預(yù)計(jì)碳在地殼巖石中的總豐度變化范圍相當(dāng)大,但典型的數(shù)值可取180ppm;按豐度順序,這個(gè)元素位于第17位,在鋇、鍶、硫之后,鋯、釩、氯、鉻之前。 [8-9]石墨廣泛分布于全世界,然而大多數(shù)幾乎沒(méi)有價(jià)值。大量的晶體或薄片存在于變性的沉積硅酸鹽巖石中,如石英、云母、片巖和片麻巖;晶體大小從不足1mm到6mm左右(平均4mm)。它沉積微扁豆?fàn)畹V體,可達(dá)30m厚,橫越田野,綿延數(shù)公里。平均含碳量達(dá)25%,但高的可達(dá)60%(馬爾加什)。選礦是利用氫氟酸和鹽酸處理后進(jìn)行浮選,再在真空中加熱到1500℃。微晶石墨(有時(shí)稱為“無(wú)定形體”)存在于富碳的變性沉淀中,某些墨西哥的沉積物含有高達(dá)95%的碳。 [8]
被吸附劑(如活性炭)所吸附的物質(zhì),即吸附過(guò)程中的吸附目標(biāo)物,稱為吸附質(zhì)。例如,在制糖工業(yè)中常利用活性炭的吸附作用來(lái)脫色,被吸附的有色物質(zhì)即吸附質(zhì)。
在一定的條件下,當(dāng)氣體或液體與多孔的固體吸附劑接觸時(shí),使氣相或液相中的吸附質(zhì)碰撞到固體表面后,吸附質(zhì)被吸附劑吸附。在吸附的同時(shí),被吸附的吸附質(zhì)以分子熱運(yùn)動(dòng)的形式和外界氣態(tài)分子碰撞,有一部分又離開(kāi)固體表面返回到氣相中,但吸附剛開(kāi)始時(shí)被吸附的吸附質(zhì)分子數(shù)大大超過(guò)離開(kāi)表面的分子數(shù)
③酸性吸附劑易吸附堿性吸附質(zhì),反之堿性吸附劑易吸附酸性吸附劑。如硅鋁催化劑、分子篩、酸性白土等均為酸性吸附劑或固體酸催化劑。
在同一固體表面上通常有多種酸強(qiáng)度不同的酸中心,而且數(shù)量不同,故酸強(qiáng)度分布也是重要性質(zhì)之一。由某些固體酸的酸強(qiáng)度范圍,可知SiO2-Al2O3、B2O3-Al2O3等均有強(qiáng)酸性,其酸強(qiáng)度相當(dāng)于濃度為90%以上的硫酸水溶液的酸強(qiáng)度。不同的催化反應(yīng)對(duì)催化劑的酸強(qiáng)度常有一定的要求,例如在金屬硫酸鹽上進(jìn)行醛類聚合、丙烯聚合、三聚乙醛解聚、丙烯水合,有效催化劑的酸強(qiáng)度范圍分別為H0≤3.3,H0≤1.5,H0≤-3,-3
⑤潤(rùn)載型固體酸催化劑的制造。將H3PO4水溶液與硅藻土混合、干燥、磨粉、混捏、干燥后制得成品,可用于苯的烷基化制乙苯、異丙苯,亦可用于烯烴的疊合、水合等。
詞條圖冊(cè)
半合成催化劑的制造。在上述分子篩催化劑上,加入一部分高嶺土與硅鋁凝膠作載體,制成的催化劑,稱為半合成催化劑。近年來(lái)改用硅溶膠、鋁溶膠作為黏結(jié)劑,將稀土-Y型分子篩、高嶺土黏結(jié)制成了新一代的半合成裂化催化劑。