粘土催化剂

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一般指粒径在微米范围的硅铝化合物(Aluminosilicates),并且有正离子交换能力。性质有正离子交换能力。
中文名
粘土催化剂
外文名
Aluminosilicates
性    质
有正离子交换能力
定    义
粒径在微米范围的硅铝化合物
一般指粒径在微米范围的硅铝化合物(Aluminosilicates),并且有正离子交换能力。根据这个定义,粘土包括了沸石。粘土总的来说主要是指薄片状的硅酸铝,种类不同有不等的正离子交换能力。大多数粘土吸收水或者其他极性溶剂都会膨胀。最早认为有催化能力的粘土为:蒙脱土和水辉石。
一些特定粘土的理想结构:Pyrophillite(a)叶蜡石:(Al4)oct(Si8)tetO20(OH)4;Montmorillonite(a) 蒙脱石:Mx/nn+·aH2O(Al4-x,Mgx)oct(Si8)tetO20(OH)4;Beidellite(a) 贝得石:Mx/nn+·aH2O(Al4)oct(Si8-xAlx)tetO20(OH)4;Mnscovite(a)白云母:K2(Al4)oct(Si6Al2)tetO20(OH)4;Talc(b) 滑石:(Mg6)oct(Si8)tetO20(OH)4;Hectorite (b) 水辉石:Mx/nn+·aH2O(Mg6-xLix)oct(Si8)tetO20(OH)4;Saponite(b)皂石:Mx/nn+·aH2O(Mg6)oct(Si8-xAlx)tetO20(OH)4;Phlogopite(b) 金云母:K2(Mg6)oct(Si6Al2)tetO20(OH)4。
(a)在这些粘土中,2/3的八面体位置被占据,称为二八面体。(b)这些粘土中所有的(3/3)八面体位置全部被占据,定义为三八面体。粘土的结构:片状或层状结构,两种联结:一是由角联结的SiO4四面体组成,二是由边联结的Al(O,OH)6八面体组成。
粘土层间为流动的水(已经为NMR证实),并能被许多有机物取代,改变其微环境,变亲水为亲油,容易进一步插入有机物。粘土的溶胀:是由于薄片间正离子的水合作用。膨胀的程度是由薄片间正离子性质决定的。粘土催化剂可以很容易合成,且粘土的催化性能、结晶度、离子交换能力等都可以通过改变制备方法而获得。粘土的工业化:英国Laporte公司开发合成水辉石和荧光水辉石。通过合成,可能用Ni2+,Co2+和其他过渡金属离子来代替蒙脱石中的八面体中的Al3+,这就是SMM(合成云母-蒙脱石)。而通过Ni2+ 、Co2+引入到合成贝得石之后,链烃异构化的催化效能与沸石相当。改性后的粘土可广泛用于石油工业汽油生产。
虽然天然的和合成的粘土有丰富的正离子交换能力,可方便的转化为有效的酸催化剂,却无法克服高温下物理塌陷的缺点。大约200℃时,层间溶剂排出并发生粘连,造成催化活性的损失。这种塌陷可以通过插入“柱子”到各层间,防止层间塌陷。这就是柱撑粘土(Pillared clay)“柱子”主要是无机物。柱撑粘土的特点:不仅支撑了粘土层,还引入了更多的微孔。如果将柱子分布均匀,控制其样式,就可以制成新型的择形催化剂。如果将粘土大面积固化,就可以看作是二维沸石,拥有和Y型酸性催化剂相当的酸性。
词条标签:
理学