這類催化劑廣泛應(yīng)用于離子型機理的催化反應(yīng),種類很多(見表)。此外,還有潤載型固體酸催化劑,是將液體酸附載于固體載體上而形成的,如固體磷酸催化劑
在同一固體表面上通常有多種酸強度不同的酸中心,而且數(shù)量不同,故酸強度分布也是重要性質(zhì)之一。由某些固體酸的酸強度范圍,可知SiO2-Al2O3、B2O3-Al2O3等均有強酸性,其酸強度相當于濃度為90%以上的硫酸水溶液的酸強度。不同的催化反應(yīng)對催化劑的酸強度常有一定的要求,例如在金屬硫酸鹽上進行醛類聚合、丙烯聚合、三聚乙醛解聚、丙烯水合,有效催化劑的酸強度范圍分別為H0≤3.3,H0≤1.5,H0≤-3,-3
在同類型的催化劑上進行同一反應(yīng)時,催化活性與催化劑的酸度有關(guān),例如在SiO2-Al2O3上異丙苯裂解,催化活性與催化劑的酸度有近似的線性關(guān)系。固體催化劑絕大多數(shù)為多孔物質(zhì),除應(yīng)考慮其表面的酸功能外,還考慮孔隙構(gòu)造對反應(yīng)物的擴散及傳熱過程的影響。例如對于烴類反應(yīng),設(shè)計了許多具有規(guī)整孔結(jié)構(gòu)的固體酸催化劑,如具有管狀和籠狀孔道的分子篩催化劑,具有層疊結(jié)構(gòu)的半晶態(tài)的鋁硅酸鹽或硅酸鹽催化劑。
固體酸催化劑種類繁多,制造方法各異。舉例如下:①天然黏土催化劑的制造。早期用天然黏土制造石油催化裂化催化劑,是將黏土用酸處理,然后水洗、干燥制成。酸處理的作用是除去金屬雜質(zhì)離子,暴露硅-鋁骨架結(jié)構(gòu),并用氫離子替代原有的鈉、鈣等陽離子
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