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碳在史前就已被发现,炭黑和煤是人类早使用碳的形式。钻石大约在公元前2500年被中国熟知 [2],同时煤作为碳的形式在罗马时代被使用的化学方式和现代一样:通过在一个椎体建筑物中加热被黏土覆盖的木材来排除空气。 [3]在1722年,René Antoine Ferchault de Réaumur证明铁通过吸收一些物质能变成钢,这种物质就是熟知的碳。
被吸附剂(如活性炭)所吸附的物质,即吸附过程中的吸附目标物,称为吸附质。例如,在制糖工业中常利用活性炭的吸附作用来脱色,被吸附的有色物质即吸附质。
在一定的条件下,当气体或液体与多孔的固体吸附剂接触时,使气相或液相中的吸附质碰撞到固体表面后,吸附质被吸附剂吸附。在吸附的同时,被吸附的吸附质以分子热运动的形式和外界气态分子碰撞,有一部分又离开固体表面返回到气相中,但吸附刚开始时被吸附的吸附质分子数大大超过离开表面的分子数
①遵循相似相吸的规则,即极性吸附剂易于吸附极性吸附质,非极性吸附剂易于吸附非极性吸附质。如活性炭、炭黑是非极性吸附剂,故其对烃类和各种有机蒸气的吸附能力较强。但炭黑的表面含氧量增加时,其对水蒸气吸附量将增大。又如硅胶、硅铝催化剂、Al2O3等是极性吸附剂,易于吸附极性的水、氨、乙醇等吸附质。
③酸性吸附剂易吸附碱性吸附质,反之碱性吸附剂易吸附酸性吸附剂。如硅铝催化剂、分子筛、酸性白土等均为酸性吸附剂或固体酸催化剂。
酸碱催化剂中的一类重要催化剂,催化功能来源于固体表面上存在的具有催化活性的酸性部位,称酸中心。它们多数为非过渡元素的氧化物或混合氧化物,其催化性能不同于含过渡元素的氧化物催化剂。
固体酸催化剂种类繁多,制造方法各异。举例如下:①天然黏土催化剂的制造。早期用天然黏土制造石油催化裂化催化剂,是将黏土用酸处理,然后水洗、干燥制成。酸处理的作用是除去金属杂质离子,暴露硅-铝骨架结构,并用氢离子替代原有的钠、钙等阳离子
⑤润载型固体酸催化剂的制造。将H3PO4水溶液与硅藻土混合、干燥、磨粉、混捏、干燥后制得成品,可用于苯的烷基化制乙苯、异丙苯,亦可用于烯烃的叠合、水合等。
词条图册
半合成催化剂的制造。在上述分子筛催化剂上,加入一部分高岭土与硅铝凝胶作载体,制成的催化剂,称为半合成催化剂。近年来改用硅溶胶、铝溶胶作为黏结剂,将稀土-Y型分子筛、高岭土黏结制成了新一代的半合成裂化催化剂。