1、催化文章引言部分的范文(zhenmafudan )写文章引言部分是我的最强项。引言部分每段话都有功能和目的的,有起承转合。段落里面的几句话都是有层次的。如果能用精炼的语言把本文的背景、目的、结果、重要性有逻辑性地讲清楚,层次分明、逻辑严密、凸现写作者的某种个性,那么审稿人看了就觉得很舒服。现在我介绍最近一篇第一作者文章的引言部分。文章为:Z. Ma, H.F. Yin, S.H. Overbury, S.Dai*, Metal Phosphates as a New Class of Supports for GoldNanocatalysts, Catalysis Letters 126 (
2、2008) 20-30. http:/dx.doi.org/10.1007/s10562-008-9627-x 关于该文的故事已经发表于酸甜苦辣文章背后的故事http:/ IntroductionSupported gold catalysts have many applications in ablating airpollutants, cleaning up H2 streams, and synthesizing fine chemicals1-5. Most gold catalysts are prepared by loading gold on oxidesupports v
3、ia deposition-precipitation and other methods. In addition tothe size of gold nanoparticles, supports also play a key role indetermining activity. It has been suggested that gold on reduciblesupports (e.g., TiO2, CeO2, Fe2O3) exhibits higher activity in COoxidation than gold on non-reducible support
4、s (e.g., Al2O3, SiO2)because the former can activate oxygen 6-8. Nevertheless, properlyprepared Au/Al2O3 9-11 and Au/SiO2 12-19 can also show highactivities in CO oxidation.第一段首先给出本课题宽泛的背景。第一句讲黄金催化剂的广泛用途,引起读者的兴趣。第二句讲黄金催化剂的制备方法。第三句讲根据文献总结出的两点:黄金的尺寸和载体的性质对催化活性都重要的。第四句说曾有文献说黄金在可还原的载体才好,而在不可还原的载体就不好。第五句
5、笔锋一转暗示这种非此即彼、非黑即白的两分法其实是错误的,因为后来有人发现把黄金放在不可还原的载体(如氧化铝和氧化硅)同样活泼。这样写法,其实是为正文打下伏笔,因为在正文中,我发现把黄金放在一些不可还原的磷酸盐载体上也有催化活性的。综观这段,每句话都很简练,每句话都体现了一层意思,有特定的段落结构和功能在里面。 Although certain metal salts (e.g., sulfates,phosphates) are typical solid acid catalysts 20, 21, they have rarelybeen used to support gold nano
6、particles. Lian et al. found thatAu/BaCO3 is active for CO oxidation at room temperature, but itdeactivates quickly on stream 22. Venugopal et al. and Phonthammachaiet al. reported that Au/Ca10(PO4)6(OH)2 catalysts show activity inwater-gas shift and CO oxidation above 100 and 50 oC, respectively 23
7、,24. Au/Ca10(PO4)6(OH)2 catalyst is also useful for the wet oxidationof organic compounds in aqueous media 25. Our group recentlycommunicated that gold nanoparticles supported on nanosized LaPO4 (6-8nm) are active for CO oxidation below room temperature 26. Morerecently, Li and coworkers developed A
8、u/LaVO4 nanocomposite active forCO oxidation below 50 oC 27. However, the knowledge on the use ofmetal salts as supports for gold nanoparticles is still quite limited.第二段的结构很清楚。第一句是总起句,说的是文献中别人都用金属氧化物放黄金,但是很少有人用金属盐放黄金。以后的五句诚实地、公正地说出文献中有人用金属盐放黄金的例子。在写文章的时候,为了突出自己文章的原创性,很多人把关键文献和相关文献故意不引或者引到角落里去,我不喜欢干
9、这样的事情,我要让读者看出我的治学态度。既然有文献报道了金属盐放黄金,那么为什么本文指得报道呢?本段最后一句话来了一个转折,说关于把黄金放在金属盐上的知识还非常缺乏。注意这句句子,意思点到为止。我没有说“虽然已经有了这些文献,但是相关知识相当缺乏,所以我们决定做这方面的工作。 ”这样的长句子中,前面 1/3 句和后面 1/3 句都是多余的。读者自己能体会到 “已经有了这些文献” ,因为上面已经罗列五个例子了。读者自己也能体会到“所以我们决定做这方面的工作”,否则我也不投这篇稿子了,更何况“我们决定做这方面工作”的信息在引言最后一段就要反映了。The previous work on Au/na
10、no-LaPO4 26 prompted usto raise further questions. Considering that there are numerous metalphosphates, is it possible to use metal phosphates other than LaPO4 toload gold nanoparticles? Are these metal phosphate-based catalystsactive in CO oxidation, or is Au/nano-LaPO4 26 a unique case? Arethese p
11、hosphate-based gold catalysts stable on stream? In addition,considering that the homemade supports prepared using various methodsunder complicated conditions would lead to different particle sizes,crystal phases, morphologies, levels of residual ions from thesynthesis mixture, and thus different cat
12、alytic performance, it isdesirable to use commercially available supports for initial screening,while leaving the further optimization of catalysts the subject offurther research.在上一段中,我举了文献中把黄金放在金属盐上的五个例子,其中一个是本课题组以前一个博士后发表在德国应用化学会志上的例子:他把黄金放在磷酸镧上,而本文我把黄金放在一系列磷酸盐上。既然他已经发表了文章,那么为什么我值得做后续研究呢?我要解决什么问题
13、呢?这两个问题,是审稿人必须要问的。于是在这一段,我就指出:虽然前文发表在德国应用化学会志,但是还有如此这般几个问题没有搞清楚。我用连珠炮似的笔法提了几个问题,把审稿人的注意力往问题上拉。审稿人就拍案叫绝:“对呀!的确有这些问题,快告诉我,答案是什么?”这样审稿人就迫不及待地想读下去。关于连珠炮似的写作方法,见优美的英语段落欣赏-连珠炮似地问问题法http:/ 提问题的时候注意:只有我在文章里面最后给出解答的问题,才能把“伏笔”埋在这里,而不在本文讨论范围之内的,就不要留着问题而不给解答。没有答案的问题应该留在讨论部份给读者思考。另外,这里面也有微妙的地方:这些问题看起来象是问题,但是老练的读
14、者也能猜到解答。比如我问:“黄金放在其它磷酸盐上行不行?”答案必然是“也行的” ,否则我也无法发表这篇文章了。我总不能发表文章说我的催化剂活性都是零吧?这一段话的后半部份其实体现了一种功能,体现了一种“打预防针”的写作手法。也就是说:任何科研论文都不是十全十美的,于是审稿人就会说:你怎么没有研究黄金含量的影响?你怎么不用自己合成的磷酸盐而用商品化的磷酸盐?于是,一种写作手法就是事先把“补丁”打好,说自己合成的磷酸盐可能有不同含量的杂质,所以用商品化纯净的磷酸盐做初步尝试,看看活泼不活泼,而其它技术细节(如黄金含量的影响)可以留给后人去做。这样一打“补丁” ,就把审稿人的嘴给预先堵住了。Here
15、in, a number of commercial metal phosphates wereused as supports for loading gold via a deposition-precipitationmethod. The catalytic performance in CO oxidation was studied followingcatalyst pretreatment in O2-He at 200 or 500 oC, and relevantcharacterization employing ICP-OES, BET, XRD, TEM, SEM,
16、and H2-TPR wascarried out. Interestingly, gold nanoparticles can be well dispersed onmany of these metal phosphate supports and show significant activitiesat room temperature. Since many metal phosphates are useful in acidcatalysis and selective oxidation 20, 28-32, Au/metal phosphatesdeveloped here
17、 may be useful for many other reactions to be explored inthe future. In addition, gold on chemically distinct supports mayprovide new opportunities for fundamental studies to elucidate thenature of active sites and reaction mechanisms.最后一段话也是非常标准的写法,里面传达三个层次的意思。第一层次:本文用什么手段做了什么。这里用的是描述性的语言,而不涉及具体的、分
18、散读者注意力的细节。第二层次:概述得到什么重要的、有趣的结果。同样也用描述性的语言。第三层意思:点明工作的意义,指出所谓 applications andimplications。这样的话,读者就会感到意犹未尽。我要说这些都是非常标准的写作方法,都是有理论指导的。有一本书 Write Like AChemist 详细介绍了写文章每一部份的基本结构和套路,就象做广告的、说相声的人都有套路的一样。感想:写引言要体现一种逻辑思考:我为什么要做这个工作?我怎么(巧妙地)想到这个点子?还要体现一种认识:我的工作究竟有什么用?为什么这些结果是重要的?写得好,文章的立意就突出。写得好,文章读起来就有味道,有
19、“故事”(story)。有故事非常重要,很多文章读起来就如同先进表征武器展,从头到尾就是“这个仪器表征结果显示什么” ,却没有说清楚:为什么要用这个那个仪器?你是要看什么?得到什么信息?你是因为实验室正好有这个仪器所以就用了这个仪器,还是带着特定的问题有针对性地选择这个仪器得到相关信息?引言部分是呈现“故事”的重要部份,读了引言,有些审稿人就心里有数了。本帖内容来自 ,欢迎访问原帖!本贴地址:http:/ 19 世纪末至 20 世纪初,化学工业中利用催化技术的生产过程日益增多,为适应对工业催化剂的要求,逐步形成了产品品种多、制造技术进步、生产规模和产值与日俱增的催化剂工业。萌芽时期(20 世纪
20、以前)催化剂工业发展史与工业催化过程的开发及演变有密切关系。1740 年英国医生 J.沃德在伦敦附近建立了一座燃烧硫磺和硝石制硫酸的工厂,接着,1746 年英国 J.罗巴克建立了铅室反应器,生产过程中由硝石产生的氧化氮实际上是一种气态的催化剂,这是利用催化技术从事工业规模生产的开端。 1831 年 P.菲利普斯获得二氧化硫在铂上氧化成三氧化硫的英国专利。19 世纪 60 年代,开发了用氯化铜为催化剂使氯化氢进行氧化以制取氯气的迪肯过程。 1875 年德国人 E.雅各布在克罗伊茨纳赫建立了第一座生产发烟硫酸的接触法装置,并制造所需的铂催化剂,这是固体工业催化剂的先驱。铂是第一个工业催化剂,现在铂
21、仍然是许多重要工业催化剂中的催化活性组分。19 世纪,催化剂工业的产品品种少,都采用手工作坊的生产方式。由于催化剂在化工生产中的重要作用,自工业催化剂问世以来,其制造方法就被视为秘密。奠基时期(20 世纪初)在这一时期内,制成了一系列重要的金属催化剂,催化活性成分由金属扩大到氧化物,液体酸催化剂的使用规模扩大。制造者开始利用较为复杂的配方来开发和改善催化剂,并运用高度分散可提高催化活性的原理,设计出有关的制造技术,例如沉淀法、浸渍法、热熔融法、浸取法等,成为现代催化剂工业中的基础技术。催化剂载体的作用及其选择也受到重视,选用的载体包括硅藻土、浮石、硅胶、氧化铝等。为了适应于大型固定床反应器的要
22、求,在生产工艺中出现了成型技术,已有条状和锭状催化剂投入使用。这一时期已有较大的生产规模,但品种较为单一,除自产自用外,某些广泛使用的催化剂已作为商品进入市场。同时,工业实践的发展推动了催化理论的进展。1925 年 H.S.泰勒提出活性中心理论,这对以后制造技术的发展起了重要作用。金属催化剂 20 世纪初,在英国和德国建立了以镍为催化剂的油脂加氢制取硬化油的工厂,1913 年,德国巴登苯胺纯碱公司用磁铁矿为原料,经热熔法并加入助剂以生产铁系氨合成催化剂。1923 年 F.费歇尔以钴为催化剂,从一氧化碳加氢制烃取得成功。1925 年,美国 M.雷尼获得制造骨架镍催化剂的专利并投入生产(见图)这是
23、一种从 Ni-Si 合金用碱浸去硅而得的骨架镍。 1926 年,法本公司用铁、锡、钼等金属为催化剂,从煤和焦油经高压加氢液化生产液体燃料,这种方法称柏吉斯法。该阶段奠定了制造金属催化剂的基础技术,包括过渡金属氧化物、盐类的还原技术和合金的部分萃取技术等,催化剂的材质也从铂扩大到铁、钴、镍等较便宜的金属。氧化物催化剂 鉴于 19 世纪开发的二氧化硫氧化用的铂催化剂易被原料气中的砷所毒化,出现了两种催化剂配合使用的工艺。德国曼海姆装置中第一段采用活性较低的氧化铁为催化剂,剩余的二氧化硫再用铂催化剂进行第二段转化。这一阶段,开发了抗毒能力高的负载型钒氧化物催化剂,并于 1913 年在德国巴登苯胺纯碱
24、公司用于新型接触法硫酸厂,其寿命可达几年至十年之久。20 年代以后,钒氧化物催化剂迅速取代原有的铂催化剂,并成为大宗的商品催化剂。制硫酸催化剂的这一变革,为氧化物催化剂开辟了广阔前景。液态催化剂 1919 年美国新泽西标准油公司开发以硫酸为催化剂从丙烯水合制异丙醇的工业过程,1920 年建厂,至 1930 年,美国联合碳化物公司又建成乙烯水合制乙醇的工厂。这类液态催化剂均为简单的化学品。大发展时期(20 世纪 3060 年代)此阶段工业催化剂生产规模扩大,品种增多。在第二次世界大战前后,由于对战略物资的需要,燃料工业和化学工业迅速发展而且相互促进,新的催化过程不断出现,相应地催化剂工业也得以迅
25、速发展。首先由于对液体燃料的大量需要,石油炼制工业中催化剂用量很大,促进了催化剂生产规模的扩大和技术进步。移动床和流化床反应器的兴起,促进催化剂工业创立了新的成型方法,包括小球、微球的生产技术。同时,由于生产合成材料及其单体的过程陆续出现,工业催化剂的品种迅速增多。这一时期开始出现生产和销售工业催化剂的大型工厂,有些工厂已开始多品种生产。工业催化剂生产规模的扩大 这一时期曾对合成燃料和石油工业的发展起了重要作用。继柏吉斯过程之后,1933 年,在德国,鲁尔化学公司利用费歇尔的研究成果建立以煤为原料从合成气制烃的工厂,并生产所需的钴负载型催化剂,以硅藻土为载体,该制烃工业生产过程称费歇尔托罗普施
26、过程,简称费托合成,第二次世界大战期间在德国大规模采用,40 年代又在南非建厂。1936 年 E.J.胡德利开发成功经过酸处理的膨润土催化剂,用于固定床石油催化裂化过程,生产辛烷值为 80 的汽油,这是现代石油炼制工业的重大成就。1942年美国格雷斯公司戴维森化学分部推出用于流化床的微球形合成硅铝裂化催化剂,不久即成为催化剂工业中产量最大的品种。工业催化剂品种的增加 首先开发了以煤为资源经乙炔制化学品所需的多种催化剂,其中制合成橡胶所需的催化剂开发最早。19311932 年从乙炔合成橡胶单体 2-氯-1 ,3- 丁二烯的技术开发中,用氯化亚铜催化剂从乙炔生产乙烯基乙炔,40 年代,以锂、铝及过
27、氧化物为催化剂分别合成丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶的工业相继出现,这些反应均为液相反应。为了获得有关的单体,也出现了许多固体催化剂。在第二次世界大战期间出现用丁烷脱氢制丁二烯的 Cr-Al-O 催化剂,40 年代中期投入使用。同一时期开发了乙苯脱氢生产苯乙烯用的氧化铁系催化剂。聚酰胺纤维(尼龙 66)的生产路线,在 30 年代下半期建立后,为了获得大量的单体,40 年代生产出苯加氢制环己烷用的固体镍催化剂,并开发环己烷液相氧化制环己酮(醇)用的钴系催化剂。在这一时期还开发了烯烃的羰基合成用的钴系络合催化剂。在此阶段固体酸催化剂的生产和使用促进了固体酸催化剂理论的发展。为获得生产梯恩梯炸药的芳烃
28、原料,1939 年美国标准油公司开发了临氢重整技术,并生产所需的氧化铂-氧化铝、氧化铬-氧化铝催化剂。1949 年美国环球油品公司开发长周期运转半再生式的固定床作业的铂重整技术,生产含铂和氧化铝的催化剂。在这种催化剂中,氧化铝不仅作为载体,也是作为活性组分之一的固体酸,为第一个重要的双功能催化剂。50 年代由于丰富的中东石油资源的开发,油价低廉,石油化工迅猛发展。与此同时,在催化剂工业中逐渐形成几个重要的产品系列,即石油炼制催化剂、石油化工催化剂和以氨合成为中心的无机化工催化剂。在催化剂生产上配方越来越复杂,这些催化剂包括用金属有机化合物制成的聚合用催化剂,为谋求高选择性而制作的多组元氧化物催
29、化剂,高选择性的加氢催化剂,以及结构规整的分子筛催化剂等。由于化工科学技术的进步,形成催化剂产品品种迅速增多的局面。有机金属催化剂的生产 过去所用的均相催化剂多数为酸、碱或简单的金属盐。1953年联邦德国 K.齐格勒开发常压下使乙烯聚合的催化剂 (C2H5)3Al- TiCl4,1955 年投入使用;1954 年意大利 G.纳塔开发(C2H5)3Al-TiCl3 体系用于丙烯等规聚合,1957 年在意大利建厂投入使用。自从这一组成复杂的均相催化剂作为商品进入市场后,催化剂工业中开始生产某些有机金属化合物。目前,催化剂工业中,聚合用催化剂已成为重要的生产部门。选择性氧化用混合催化剂的发展 选择性
30、氧化是获得有机化学品的重要方法之一,早已开发的氧化钒和氧化钼催化剂,选择性都不够理想,于是大力开发适于大规模生产用的高选择性氧化催化剂。 1960 年俄亥俄标准油公司开发的丙烯氨化氧化合成丙烯腈工业过程投产,使用复杂的铋-钼-磷-氧二氧化硅催化剂,后来发展成为含铋、钼、磷、铁、钴、镍、钾 7 种金属组元的氧化物负载在二氧化硅上的催化剂。60 年代还开发了用于丁烯氧化制顺丁烯二酸酐的钒-磷-氧催化剂,用于邻二甲苯氧化制邻苯二甲酸酐的钒 - 钛-氧催化剂,乙烯氧氯化用的氯化铜催化剂等,均属固体负载型催化剂。在生产方法上,由于浸渍法的广泛使用,生产各种不同性质的载体也成为该工业的重要内容,包括不同牌
31、号的氧化铝、硅胶及某些低比表面积载体。由于流化床反应技术从石油炼制业移植到化工生产,现代催化剂厂也开始用喷雾干燥技术生产微球型化工催化剂。在均相催化选择性氧化中最重要的成就是 1960 年乙烯直接氧化制乙醛的大型装置投产,用氯化钯-氧化铜催化剂制乙醛的这一方法称瓦克法。加氢精制催化剂的改进 为了发展石油化工,出现大量用于石油裂解馏分加氢精制的催化剂,其中不少是以前一时期的金属加氢催化剂为基础予以改进而成的。此外,还开发了裂解汽油加氢脱二烯烃用的镍-硫催化剂和钴- 钼-硫催化剂,以及烃液相低温加氢脱除炔和二烯烃的钯催化剂。分子筛催化剂的崛起 50 年代中期,美国联合碳化物公司首先生产 X-型和
32、Y-型分子筛,它们是具有均一孔径的结晶性硅铝酸盐,其孔径为分子尺寸数量级,可以筛分分子。 1960 年用离子交换法制得的分子筛,增强了结构稳定性。1962 年石油裂化用的小球分子筛催化剂在移动床中投入使用,1964 年 XZ-15 微球分子筛在流化床中使用,将石油炼制工业提高到一个新的水平。自分子筛出现后,1964 年联合石油公司与埃索标准油公司推出载金属分子筛裂化催化剂。利用分子筛的形状选择性,继 60 年代在炼油工业中取得的成就,70年代以后在化学工业中开发了许多以分子筛催化剂为基础的重要催化过程。在此时期,石油炼制工业催化剂的另一成就是 1967 年出现的铂-铼氧化铝双金属重整催化剂。大
33、型合成氨催化剂系列的形成 60 年代起合成氨工业中由烃类制氢的原料由煤转向石脑油和天然气。1962 年美国凯洛格公司与英国卜内门化学工业公司 (ICI)分别开发了用碱或碱土金属助催化的负载型镍催化剂,可在加压条件下作业(3.3MPa)而不致结炭,这样有利于大型氨厂的节能。烃类蒸汽转换催化剂、加氢脱硫催化剂、高温变换催化剂、低温变换催化剂、氨合成催化剂、甲烷化催化剂等构成了合成氨厂的系列催化剂。更新换代时期(20 世纪 7080 年代) 在这一阶段,高效率的络合催化剂相继问世;为了节能而发展了低压作业的催化剂;固体催化剂的造型渐趋多样化;出现了新型分子筛催化剂;开始大规模生产环境保护催化剂;生物
34、催化剂受到重视。各大型催化剂生产企业纷纷加强研究和开发部门的力量,以适应催化剂更新换代周期日益缩短的趋势,力争领先,并加强对用户的指导性服务,出现了经营催化剂的跨国公司。重要特点是:高效络合催化剂的出现 60 年代,曾用钴络合物为催化剂进行甲醇羰基化制醋酸的过程,但操作压力很高,而且选择性不好。1970 年左右出现了孟山都公司开发的低压法甲醇羰基化过程,使用选择性很高的铑络合物催化剂。后来又开发了膦配位基改性的铑络合物催化剂,用于从丙烯氢甲酰化制丁醛。这种催化剂与原有的钴络合物催化剂比较,具有很高的正构醛选择性,而且操作压力低,1975 年以后美国联合碳化物公司大规模使用。利用铑络合物催化剂。
35、从 -氨基丙烯酸加氢制手性氨基酸的过程,在 70 年代出现。这些催化剂均用于均相催化系统。继铂和钯之后,大约经历了一个世纪,铑成为用于催化剂工业的又一贵金属元素,在碳一化学发展中,铑催化剂将有重要意义。一氧化碳与氢直接合成乙二醇所用的铑络合物催化剂正在开发。络合催化剂的另一重大进展是 70 年代开发的高效烯烃聚合催化剂,这是由四氯化钛烷基铝体系负载在氯化镁载体上形成的负载型络合催化剂,其效率极高,一克钛可生产数十至近百万克聚合物,因此不必从产物中分离催化剂,可节约生产过程中的能耗。固体催化剂的工业应用 1966 年英国卜内门化学工业公司开发低压合成甲醇催化剂,用铜-锌- 铝-氧催化剂代替了以往
36、高压法中用的锌- 铬-铝-氧催化剂,使过程压力从 2430MPa 降至 510MPa,可适应当代烃类蒸汽转化制氢流程的压力范围,达到节能的目的。这种催化剂在 70 年代投入使用。为了达到提高生产负荷、节约能量的目标,70 年代以来固体催化剂造型日益多样化,出现了诸如加氢精制中用的三叶形、四叶形催化剂,汽车尾气净化用的蜂窝状催化剂,以及合成氨用的球状、轮辐状催化剂。对于催化活性组分在催化剂中的分布也有一些新的设计,例如裂解汽油一段加氢精制用的钯氧化铝催化剂,使活性组分集中分布在近外表层。分子筛催化剂的工业应用 继石油炼制催化剂之后,分子筛催化剂也成为石油化工催化剂的重要品种。70 年代初期,出现
37、了用于二甲苯异构化的分子筛催化剂,代替以往的铂/氧化铝;开发了甲苯歧化用的丝光沸石(M-分子筛) 催化剂。1974 年莫比尔石油公司开发了ZSM-5 型分子筛,用于择形重整,可使正烷烃裂化而不影响芳烃。70 年代末期开发了用于苯烷基化制乙苯的 ZSM-5 分子筛催化剂,取代以往的三氯化铝。80 年代初,开发了从甲醇合成汽油的 ZSM-5 分子筛催化剂。在开发资源、 发展碳一化学中,分子筛催化剂将有重要作用。环境保护催化剂的工业应用 1975 年美国杜邦公司生产汽车排气净化催化剂,采用的是铂催化剂,铂用量巨大,1979 年占美国用铂总量的 57,达 23.33t(750000 金衡盎司) 。目前
38、,环保催化剂与化工催化剂(包括合成材料、有机合成和合成氨等生产过程中用的催化剂)和石油炼制催化剂并列为催化剂工业中的三大领域。生物催化剂的工业应用 在化学工业中使用生化方法的过程增多。60 年代中期,酶固定化的技术进展迅速。1969 年,用于拆分乙酰基-DL-氨基酸的固定化酶投入使用。70 年代以后,制成了多种大规模应用的固定化酶。1973 年制成生产高果糖糖浆的葡萄糖异构酶,不久即大规模使用。1985 年,丙烯腈水解酶投入工业使用。生物催化剂的发展将引起化学工业生产的巨大变化。此外,还发展用于能源工业的催化剂,例如燃料电池中用铂载在碳或镍上作催化剂,以促进氢与氧的化合。中国催化剂工业的发展第
39、一个催化剂生产车间是永利铔厂触媒部,1959 年改名南京化学工业公司催化剂厂。于 1950 年开始生产 AI 型合成氨催化剂、 C-2 型一氧化碳高温变换催化剂和用于二氧化硫氧化的型钒催化剂,以后逐步配齐了合成氨工业所需各种催化剂的生产。80 年代中国开始生产天然气及轻油蒸汽转化的负载型镍催化剂。至 1984 年已有 40 多个单位生产硫酸、硝酸、合成氨工业用的催化剂。为发展燃料化工,50 年代初期,石油三厂开始生产页岩油加氢用的硫化钼-白土、硫化钨-活性炭、硫化钨-白土及纯硫化钨、硫化钼催化剂。石油六厂开始生产费托合成用的钴系催化剂,1960 年起生产叠合用的磷酸-硅藻土催化剂。60 年代初
40、期,中国开发了丰富的石油资源,开始发展石油炼制催化剂的工业生产。当时,石油裂化催化剂最先在兰州炼油厂生产,1964 年小球硅铝催化剂厂建成投产。70 年代中国开始生产稀土-X 型分子筛和稀土-Y 型分子筛。 70 年代末在长岭炼油厂催化剂厂,开始生产共胶法硅铝载体稀土-Y 型分子筛,以后在齐鲁石化公司催化剂厂开始生产高堆比、耐磨半合成稀土-Y 型分子筛。60年代起中国即开始发展重整催化剂,60 年代中期石油三厂开始生产铂催化剂,70 年代先后生产出双金属铂-铼催化剂及多金属重整催化剂。在加氢精制方面,60 年代石油三厂开始生产钼-钴及钼-镍重整预加氢催化剂。70 年代开始生产钼 -钴-镍低压预
41、加氢催化剂,80 年代开始生产三叶形的加氢精制催化剂。为发展有机化学工业,50 年代末至 60 年代初开始制造乙苯脱氢用的铁系催化剂,乙炔加氯化氢制氯乙烯的氯化汞活性炭催化剂,流化床中萘氧化制苯酐用的氧化钒催化剂,以及加氢用的骨架镍催化剂等。60 年代中期为适应中国石油化工发展的需要,新生产的催化剂品种迅速增多,至 80 年代已生产多种精制烯烃的选择性加氢催化剂,并开始生产丙烯氨化氧化用的微球型氧化物催化剂,乙烯与醋酸氧化制醋酸乙烯酯的负载型金属催化剂,高效烯烃聚合催化剂以及治理工业废气的蜂窝状催化剂等。本帖内容来自 ,欢迎访问原帖!本贴地址:http:/ 一: 酸碱催化剂石油炼制和石油化工是
42、催化剂最大的应用领域,在国民经济中占有重要地位。在石油炼制和石油化工中,酸催化剂占有重要的地位。烃类的催化裂化,芳烃和烯烃的烷基化,烯烃和二烯烃的齐聚、共聚和高聚,烯烃的水合制醇和醇的催化脱水等反应,都是在酸催化剂的作用下进行的。工业上用的酸催化剂,多数是固体。20 世纪 60 年代以来,又发现一些新型的固体酸催化剂,其中最有影响的是分子筛型催化剂,其次是硫酸盐型酸性催化剂。1. 固体酸碱的定义和分类 固体酸:一般认为是能够化学吸附碱的固体,也可以了解为能够使碱性指示剂在其上面改变颜色的固体。固体酸又分为布朗斯特(Brnsted)酸和路易斯(Lewis)酸。前者简称为 B 酸,后者简称为 L
43、酸。B 酸 B 碱的定义为:能够给出质子的都是酸,能够接受质子的都是碱,所以 B 酸 B 碱又叫质子酸碱。L 酸 L 碱的定义为:能够接受电子对的都是酸,能够给出电子对的都是碱,所以 L 酸 L 碱又叫非质子酸碱。2. 固体酸碱的强度和酸碱量 B 酸强度,是指给出质子的能力;L 酸强度是指接受电子对的能力。酸强度通常用Hammeett 函数 H0 表示,定义如下:若一固体酸表面能够吸附一未解离的碱,并且将它转变为相应的共轭酸,且转变是借助于质子自固体酸表面传递于吸附碱,即:式中 a 和BH+a 分别为未解的碱(碱指示剂)和共轭酸的浓度。pKa 是共轭酸 BH+解离平衡常数的负对数,类似 pH。
44、若转变是借助于吸附碱的电子对移向固体酸表面,即式中A:B是吸附碱 B 与电子对受体 A 形成的络合物 AB 的浓度。H0 越小酸度越强。酸量:固体表面上的酸量,通常表示为单位重量或单位表面积上酸位的毫摩尔数,即 m mol/wt 或 m mol/m2。酸量也叫酸度,指酸的浓度。固体碱的强度,定义为表面吸附的酸转变为共轭碱的能力,也定义为表面给出电子对于吸附酸的能力。碱量的表示,用单位重量或者单位表面积碱的毫摩尔数,即 m mol/wt或 m mol/m2。碱量也叫碱度,指碱中心的浓度。酸碱对协同位:某些反应,已知虽由催化剂表面上的酸位所催化,但碱位或多或少地起一定的协同作用。有这种酸-碱对协同
45、位的催化剂,有时显示更好的活性,甚至其酸- 碱强度比较单个酸位或碱位的强度更低。例如 ZrO2 是一种弱酸和和弱碱,但分裂 C-H 的键的活性,较更强酸性的 SiO2-Al2O3 高,也较更强碱性的 MgO 高。这种酸位和碱位协同作用,对于某些特定的反应是很有利的,因而具有更高的选择性。这类催化剂叫酸碱双功能催化剂。固体超强酸和超强碱:固体酸的强度若超过 100%硫酸的强度,则称之为超强酸。因为 100%硫酸的酸强度用 Hammeett 酸强度函数表示时为 H0 = -11.9,故固体酸强度 H0 k-1cA-,即 k2cH+ k-1KHAcHA,中间物反应极快(6.1.8)反应由步骤 1 控
46、制,速率正比于广义酸的浓度,是所谓广义酸催化。若 k2 k-1cA-,中间物反应极慢,反应由步骤 2 控制,速率正比于氢离浓度,是所谓氢离子催化。在一定 pH 下为一级反应,蔗糖在稀酸溶液中水解即为例。更广泛的说,广义酸 HA 和氢离子 H+都有影响,广义碱 A-和氢氧离子 OH-也有作用,乃至没有酸碱催化剂时,反应也能有一定程度进行。速率常数可以更一般的表达为式中即非催化反应,相当于式(6.1.9)中的,相当于式(6.1.8)中的。整个反应速率则为在研究多相酸碱催化反应机理和速率方程时,上述分析和推导可以提供借鉴作用。本帖内容来自 ,欢迎访问原帖!本贴地址:http:/ 三 金属催化剂及其催
47、化剂作用机理1.金属催化剂概述金属催化剂是一类重要的工业催化剂。主要包括块状催化剂,如电解银催化剂、融铁催化剂、铂网催化剂等;分散或者负载型的金属催化剂,如 Pt-Re/-Al2O3 重整催化剂,Ni/Al2O3 加氢催化剂等;6.3 金属催化剂及其催化剂作用机理金属互化物催化剂,如 LaNi5 可催化合成气转化为烃,是 70 年代开发的一类新型催化剂,也是磁性材料、储氢材料;金属簇状物催化剂,如烯烃氢醛化制羰基化合物的多核Fe3(CO)12 催化剂,至少要有两个以上的金属原子,以满足催化剂活化引发所必需。这 5类金属催化剂中,前两类是主要的,后三类在 20 世纪 70 年代以来有新的发展。几
48、乎所有的金属催化剂都是过渡金属,这与金属的结构、表面化学键有关。金属适合于作哪种类型的催化剂,要看其对反应物的相容性。发生催化反应时,催化剂与反应物要相互作用。除表面外,不深入到体内,此即相容性。如过渡金属是很好的加氢、脱氢催化剂,因为 H2 很容易在其表面吸附,反应不进行到表层以下。但只有“贵金属” (Pd、Pt,也有 Ag)可作氧化反应催化剂,因为它们在相应温度下能抗拒氧化。故对金属催化剂的深入认识,要了解其吸附性能和化学键特性。2金属和金属表面的化学键研究金属化学键的理论方法有三:能带理论、价键理论和配位场理论,各自从不同的角度来说明金属化学键的特征,每一种理论都提供了一些有用的概念。三种理论,都可用特定的参量与金属的化学吸附和催化性能相关联,它们是相辅