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表面上的酸中心可分为B-酸与L-酸(见酸碱催化剂),有时还同时存在碱中心。可用下式示意地表示氧化铝表面上的酸中心的生成:
在同类型的催化剂上进行同一反应时,催化活性与催化剂的酸度有关,例如在SiO2-Al2O3上异丙苯裂解,催化活性与催化剂的酸度有近似的线性关系。固体催化剂绝大多数为多孔物质,除应考虑其表面的酸功能外,还考虑孔隙构造对反应物的扩散及传热过程的影响。例如对于烃类反应,设计了许多具有规整孔结构的固体酸催化剂,如具有管状和笼状孔道的分子筛催化剂,具有层叠结构的半晶态的铝硅酸盐或硅酸盐催化剂。
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
然后在浆料中加Al2(SO4)3溶液,再用氨水使铝沉积于SiO2水凝胶上。过滤,滤饼加水制成浆液,喷雾干燥成微球,然后反复洗涤除去Na2SO4等杂质,后干燥。③分子筛催化剂的制造。在无定形硅-铝胶浆液中掺入稀土交换后的Y型分子筛,喷雾干燥、洗涤、再干燥即得分子筛裂化催化剂(见分子筛催化剂)。
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。
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