催化剂发展历程
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催化剂的发明
催化剂的发明是一个长期积累的过程。
以下是催化剂的发明历程:
1. 18世纪末,法国化学家巴舍里首次提出了催化剂的概念。
他发现铂金对气体中的一些化学反应具有催化作用。
2. 19世纪初,英国化学家德谟克伦通过实验发现,酸能够催
化蔗糖分解为葡萄糖。
3. 19世纪中叶,法国化学家贝尔纳·德谢尔继续研究催化作用,并提出了催化剂参与反应但不被消耗的概念。
4. 20世纪初,德国化学家弗里茨·哈伯开展了催化合成氨的研究,发现铁表面对氮和氢的反应具有催化作用,从而成功地实现了工业化的氨合成。
5. 20世纪中叶,石油化学工业的发展促进了对催化剂的研究。
许多石油加工过程需要催化剂来提高反应速率和选择性,因此人们对催化剂的研究逐渐深入。
6. 20世纪末至21世纪初,随着纳米科学和纳米技术的发展,
人们开始研究纳米级催化剂。
纳米催化剂具有更高的比表面积和更好的反应活性,因此在环境保护和能源领域具有广阔的应用前景。
总的来说,催化剂的发明是一个历经多个世纪的过程,从最初
的对金属的观察和实验,到对酸的研究,再到工业催化反应的实现,以及最近的纳米级催化剂的研究,一步步推动着催化剂科学的发展和应用。
催化发展历史催化发展历史00简短催化化学历史古代时,人们就已利用酶酿酒、制醋;中世纪时,炼金术士用硝石作催化剂以硫磺为原料制造硫酸;13世纪,人们发现用硫酸作催化剂能使乙醇变成乙醚。
直到19世纪,产业革命有力地推动了科学技术的以展,人们陆续发现了大量的催化现象。
如上所述,催化剂作用是在生产发展的同时为人们由浅入深地认识到的。
1835年,贝采里乌斯首先总结了此前的30多年间发现的催化作用。
为了解释这一现象,他首先采用了“催化”这一名词,并提出催化剂是一种具有“催化力”的外加物质,在这种作用力影响下的反应叫催化反应。
这是最早的关于催化反应的理论。
然而,人们对于催化作用特点是认识过程是漫长的。
在这一认识过程中,许多科学家都亲自从事化学实验并发现了许多催化反应。
通过长期实践,逐渐积累加深了认识。
1781年,帕明梯尔用酸作催化剂,使淀粉水解。
1812年,基尔霍夫发现,如果有酸类存在,庶糖的水解作用会进行得很快,反之则很缓慢。
而在整个水解过程中,酸类并无什么变化,它好像并不参加反应,只是加速了反应过程。
同时,基尔霍夫还观测到,淀粉在稀硫酸溶液中可以变化为葡萄糖。
1817年,戴维在实验中发现铂能促使醇蒸气在空气中氧化。
1838年,德拉托和施万分别都发现糖之所以能发酵成为酒精和二氧化碳,是由于一种微生物的存在。
贝采里乌斯痛颂岢觯谏锾逯写嬖诘哪切┯善胀ㄎ镏省⒅参镏夯蛘哐晌奘只衔铮赡芏际怯纱酥掷嗨频挠谢遄槌伞:罄矗幽诮庑┯谢呋脸莆懊浮薄? br /> 1850年,威廉米通过研究酸在蔗糖水解中的作用规律,第一次成功地分析了化学反应速度的问题,从此开始了对化学动力学的定量研究。
1862年,圣·吉尔和贝特罗在实验中发现,如果按照分子比将醋酸乙脂与水混合,经过几星期之后于进行观测,发现醋酸乙脂已部分水解成为乙醇和醋酸。
这一反应的速度随时间处长而呈递减趋势。
再将乙醇与酸混合,反应生成了醋酸乙脂,平衡后的比例相同。
单原子催化剂的发展一、引言单原子催化剂是指由单个原子组成的催化剂,具有高催化活性、选择性和稳定性的特点。
随着催化剂研究的深入,单原子催化剂在能源转化、环境保护和化学合成等领域展现出巨大的应用潜力。
本文将探讨单原子催化剂的发展历程、催化机理以及应用前景。
二、单原子催化剂的发展历程1. 早期研究早在二十世纪六十年代,科学家们就开始研究催化剂的单原子状态。
当时,通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等技术手段,科学家们成功地观察到了一些金属催化剂中的单原子结构。
2. 合成方法的改进为了获得更多的单原子催化剂,科学家们不断改进合成方法。
目前常用的制备方法主要包括原子沉积、原子吸附、原子聚集和原子还原等。
3. 纳米载体的应用为了提高催化剂的稳定性和反应活性,研究人员开始将单原子催化剂负载在纳米材料上。
纳米载体可以提供更大的表面积和更好的物理化学性质,从而增强催化效果。
三、单原子催化剂的催化机理1. 电子效应单原子催化剂的催化活性主要由其单原子结构和电子状态决定。
通过调控催化剂的电子结构,可以实现对催化反应机理的精确控制。
2. 原位反应探测通过使用原位反应探测技术,可以实时研究催化剂在反应过程中的结构变化和活性变化。
这对于揭示催化反应机理非常关键。
3. 计算模拟通过密度泛函理论等计算模拟方法,可以预测催化剂的结构和性能,并指导实验设计。
计算模拟在单原子催化剂研究中起着重要的作用。
四、单原子催化剂的应用前景1. 能源转化单原子催化剂在能源转化领域具有广阔的应用前景。
例如,单原子催化剂可以用于氢氧化反应、氧化反应和电解水等重要能源转化反应,提高反应的效率和选择性。
2. 环境保护单原子催化剂还可应用于环境保护领域。
例如,利用单原子催化剂可以高效降解有害气体和有机污染物,减少环境污染。
3. 化学合成在化学合成领域,单原子催化剂可以用于有机合成和药物合成等重要反应。
通过调控催化剂的结构和活性,可以实现合成过程的高效和选择性。
催化裂化催化剂的发展历程及研究进展催化裂化是一种重要的石油加工技术,通过将石油分子在催化剂的作用下进行裂解,得到高附加值的产品,如汽油和石脂油。
催化裂化催化剂的发展历程可以追溯到20世纪初,经过了多个阶段的演进和改进。
本文将详细介绍催化裂化催化剂的发展历程及研究进展。
20世纪初,催化裂化催化剂主要采用天然矿物催化剂,如石英、蛭石等。
这些催化剂具有一定的催化活性,但缺乏稳定性和选择性,难以应对复杂的原料和严苛的工业操作条件。
20世纪30年代,随着石油需求的增加和技术的进步,人们开始研发新型催化剂。
那时,主要采用的是氧化物催化剂,如铝、硅等。
这些催化剂的活性和稳定性有了一定的提升,但仍然存在一些问题,如选择性不高、催化剂寿命短等。
20世纪50年代,人们开始尝试使用酸性功能组分的催化剂,如酸化铁、硫酸等。
这些催化剂具有较高的催化活性和选择性,但具有腐蚀性,容易造成催化剂失效和设备损坏。
20世纪60年代,人们将焦油催化裂化硅铝酸催化剂推向了催化裂化工业化生产的舞台。
这种催化剂具有良好的热稳定性和选择性,能够实现高效的催化裂化反应。
焦油催化裂化硅铝酸催化剂的应用推动了石油工业的发展,成为当时催化裂化的主流技术。
近年来,催化裂化催化剂的研究进展主要集中在以下几个方面:1.催化剂结构设计:通过调控催化剂的孔径分布、酸中心密度和酸强度等结构参数,以提高其活性、选择性和稳定性。
常见的结构设计方法包括合金化、钾的添加、微介孔化等。
2.催化剂负载材料研究:将催化剂负载在合适的载体上,可以提高催化剂的分散性和稳定性。
常用的载体材料包括Al2O3、SiO2、TiO2等。
3.催化剂表面改性:通过表面改性的方法,如纳米粒子修饰、溶胶-凝胶法制备等,可以改变催化剂的活性中心和表面酸性,以提高其催化效果。
4.新型催化剂开发:人们正在探索使用新型催化剂,如纳米材料、金属有机骨架材料(MOFs)等,以提高催化裂化过程的效率和选择性。
我国催化重整工业的发展历程及现状一、引言我国作为世界上最大的催化剂市场之一,催化重整工业在我国的发展历程值得关注。
催化剂作为化工生产过程中的重要辅助剂,不仅可以提高反应速率、降低反应温度,并且可以改善产品选择性和减少能源消耗。
催化剂的发展对于提高工业效益、减少污染排放以及实现可持续发展都具有重要意义。
二、我国催化重整工业的发展历程1. 初期发展阶段20世纪50年代至70年代,我国对催化重整工业进行了初步探索。
当时主要依靠自主研发,以及引进和消化吸收国外技术来开展催化剂生产和应用。
我国政府也采取了一系列政策措施,鼓励企业加大对催化剂研发的投入,推动了我国催化重整工业的起步阶段。
2. 深度发展阶段80年代至21世纪初期,我国催化重整工业进入深度发展阶段。
随着经济的快速增长和产业结构的升级,国内对催化剂的需求大幅增加。
我国在催化剂生产技术和装备方面也取得了长足进步,不仅仅在成熟技术的基础上不断创新,还不断加大对高新技术的研发投入。
这一阶段,我国催化重整工业不仅迅速扩大了生产规模,还逐渐提高了技术水平和产品质量,开始向中高端领域迈进。
3. 现状及未来展望21世纪以来,我国催化重整工业在技术创新、产品结构调整和国际化发展方面取得了显著成绩。
我国催化剂企业在技术研发和市场拓展方面不断创新,积极开展国际合作,提升了在全球催化剂市场的竞争力。
对于未来,我国催化重整工业将继续发挥重要作用,促进产业升级和结构优化,实现绿色发展和可持续增长。
三、个人观点和理解我国催化重整工业的发展历程展现了我国在科技创新和产业发展方面的巨大潜力和实力。
在未来,我国催化剂企业需要进一步加大技术创新和市场开拓力度,不断提高自主研发能力和自主知识产权保护意识,加强国际合作交流,推动我国催化重整工业迈向世界先进水平。
四、总结我国催化重整工业自1950年代起经历了初期发展、深度发展和现在的成熟阶段,取得了长足进步。
在未来,我国催化剂产业将继续积极发展,助力我国化工行业走向世界,并在提高环保效益、降低能耗排放等方面发挥更大的作用。
新型催化剂的研制及应用随着科技的不断发展,新型材料的研制和应用已经成为了现代化生产和科研的重要方向。
而催化剂作为一种重要的材料,其研制与应用也得到了广泛的关注和研究。
本文将从催化剂的概念、发展历程、研制技术以及应用实例等方面,对新型催化剂的研制及应用进行探讨。
一、催化剂的概念与发展历程催化剂是一种能够促进化学反应达到平衡的物质。
具体来说,催化剂可以改变反应速率或者降低反应的活化能,从而使得反应更加容易进行。
催化剂广泛用于许多工业中的化学反应,例如汽车尾气净化、化学品合成、有机物质的催化加氢等等。
催化剂的发展历程可以追溯到19世纪初。
最早使用的催化剂是矿物质,例如明矾和铜矾等。
而随着化学工业的发展,化学反应的催化剂也得到了快速的发展。
在20世纪初期,人们开始研究催化剂的物理和化学性质以及在加氢反应中的应用。
随着科学技术的进步,现代催化剂逐渐发展成为了一门复杂的学科。
二、新型催化剂的研制技术在新型催化剂的研制过程中,需要先确定催化反应的基础理论和机制。
然后通过化学、物理、材料学等学科的交叉研究,利用先进的制备技术和分析手段,研制出具有高活性和选择性、耐久性和成本优势的催化剂。
其中,新型催化剂的研制技术主要有以下几种:1. 合成技术:通常采用化学合成、溶胶-凝胶法或化学气相沉积法等技术制备催化剂。
2. 特殊形状:这种技术主要用于应用于不同反应类型的催化剂,如多孔催化剂、纤维量子点催化剂等。
3. 合金化学、晶体化学和电子结构研究:通常采用先进的材料科学、固体化学和电子结构计算等技术,以了解和改变催化剂的内部结构和性质。
三、新型催化剂的应用实例1. 汽车尾气净化汽车是生活中不可缺少的交通工具,但同时也会排放出臭氧、氮氧化物和一氧化碳等有害废气。
因此,汽车废气净化技术成为了当代环保技术的重要研究方向。
在汽车废气净化领域,新型催化剂被广泛应用于净化废气中的有害物质,例如钯金属催化剂、铂金属催化剂等。
2. 化学品合成催化化学合成已经成为化学工业中最重要的一个分支。
非均相催化剂的发展与应用随着化学工业和石油化工业的持续发展,催化化学技术在各种化学反应中发挥着重要作用。
尤其是非均相催化剂,已经成为许多工业生产过程的重要组成部分。
本文将介绍非均相催化剂的发展历程和应用前景。
1.非均相催化剂的定义及分类非均相催化剂是指催化剂和反应物在反应中存在着不同的相,如气-固、液-固、液-气等相,这是与均相催化剂最大的不同之处。
根据催化剂的化学性质和反应方式,非均相催化剂可以分为氧化、加氢、脱氢、加氧等多种类型。
例如:铝矾土是非均相催化剂中较为常见的一种,可用于烷基化、歧化、异构化等反应。
2.非均相催化剂的发展历程非均相催化剂的历史可以追溯到19世纪初,当时英国科学家法拉第已经开始研究固体催化剂的作用。
但非均相催化剂的真正应用是在20世纪中叶,作为工业催化剂,非均相催化剂已经较为普遍,如催化裂化、氨合成等反应中,使用的都是非均相催化剂。
1965年微粒固定化催化剂的出现,推动了非均相催化剂的发展。
随着科学技术的发展,特别是纳米技术的成熟,非均相催化剂的研究进入了一个新时代。
进一步的发现和应用,将会极大地推动全球化学工业的发展。
3.非均相催化剂的应用前景非均相催化剂在化学反应过程中具有狭窄的工作温度范围、长寿命及高过程效率等优点。
其中,纳米非均相催化剂克服了微粒固定化催化剂在反应中的限制,具有更高的催化效率和更广泛的应用前景。
目前,纳米非均相催化剂的应用广泛,包括从生产农业化学品和生物燃料到各种石化产品等。
对于非均相催化剂的研究,未来将继续推陈出新,以满足更高效、更环保的化学生产要求。
例如原位超高真空非均相催化剂等技术的发展,或许将实现即时自我修复,降低催化剂的失效率,从而提高生产的效率,降低成本,使得化学工业进入崭新的时代。
4.总结非均相催化剂在当今化学工业中已经扮演着非常重要的角色。
这些催化剂的发展和应用,与人类的生活密不可分。
总的来说,非均相催化剂的应用前景广阔,加速了人类对可持续环境、清洁能源和环保技术的探索,可望成为全球化学研究发展和工业生产的强有力支撑。
催化反应发展史一、催化反应的定义和意义催化反应是指在化学反应中,通过添加某些物质(催化剂)来提高反应速率,降低反应能量,从而促进反应进行的过程。
催化反应具有重要的意义,它可以使得原本需要高温、高压等条件才能进行的反应,在较为温和的条件下实现,从而节省了能源和物质资源。
二、古代对催化反应的探索早在古代,人们就开始探索催化反应。
例如,中国古代冶金工艺中就有使用炭作为还原剂来促进铁矿石还原的方法;古希腊人发现将蜂蜜加热后可以生成甜味更浓郁的焦糖等。
三、近代催化反应发展历程1. 18世纪末期至19世纪初期:黑色素作为第一个催化剂被发现。
2. 1835年:法国科学家贝尔塔隆发现氧气对于铂金和其他金属表面上氢气的吸附具有促进作用。
3. 1894年:荷兰科学家范特霍夫提出了“活性质点”(现在称为催化中心)的概念。
4. 1909年:德国化学家劳厄尔发现了铂金对于一氧化碳氧化反应的催化作用。
5. 1913年:美国科学家劳伦斯发明了用于合成高级烃类的催化剂,开创了工业催化反应的先河。
6. 1920年代:德国科学家哈贝发明了用于制取人造氨的铁-铝催化剂,使得人造氨得以大规模生产。
7. 1930年代:美国科学家佩特森提出了“金属骨架”理论,即催化剂表面上存在着一些活性中心,这些活性中心相互作用形成金属骨架,从而促进反应进行。
8. 1940年代至1950年代:世界各国开始大规模开展石油加工和有机合成等领域的工业催化反应研究。
四、现代催化反应技术随着科技的不断进步,现代催化反应技术也不断发展。
目前常见的一些现代催化反应技术包括:1. 高温高压下的催化反应:例如合成氨、制取甲醇等。
2. 环境友好型催化反应:例如光催化、电催化等,这些技术可以在较为温和的条件下实现反应,同时减少了对环境的污染。
3. 生物催化反应:利用生物体内存在的酶等催化剂来促进反应进行,这种技术具有高效、选择性强等优点。
五、未来发展趋势随着人们对于环保和可持续发展的要求不断提高,未来的催化反应技术也将朝着更加环保、高效和可持续的方向发展。
催化剂发展现状及市场前景分析催化剂是一种能够改变化学反应速率和路径的物质,广泛应用于化工、石油、环保、冶金等行业。
随着全球环境保护意识的增强和科技进步的推动,催化剂的发展现状越来越受到重视。
本文将从发展历程、应用领域、技术创新和市场前景等方面对催化剂的现状进行分析并展望其未来的市场前景。
一、催化剂的发展历程催化剂的研究和应用可以追溯到19世纪末20世纪初,当时主要用于改善化学反应的速率和产率。
20世纪50年代至70年代是催化剂发展的黄金时期,许多经典催化剂的发现和应用使得化学工业的生产效率大幅提高。
在20世纪90年代,随着环保意识的兴起,新一代环保催化剂的开发成为重点研究领域。
目前,催化剂的研究已经涵盖了金属、金属氧化物、纳米材料等多种材料,并且越来越注重对催化机理的研究。
二、催化剂的应用领域催化剂广泛应用于化工行业的各个领域,包括石油炼制、有机合成、环保等。
在石油炼制领域,催化剂被用于裂化、重整、加氢等反应中,能够提高石油产品的质量和产率。
在有机合成领域,催化剂被应用于合成复杂有机化合物,如药物、农药等。
此外,催化剂在环保领域也有广泛应用,例如汽车尾气净化、废水处理等。
三、催化剂的技术创新随着科技的进步,催化剂的技术创新也在不断进行。
一方面,新型催化剂的研发不断涌现,如过渡金属基催化剂、非金属催化剂等。
这些新型催化剂具有更高的活性、选择性和稳定性,在各个领域都有着广泛应用前景。
另一方面,催化剂的制备技术也在不断改进,例如纳米催化剂的制备技术、载体材料的改良等。
这些技术创新不仅提高了催化剂的性能,还降低了生产成本。
四、催化剂市场前景展望催化剂作为一种关键性材料,其市场前景非常广阔。
一方面,全球环保要求越来越严格,对于高效节能的催化剂需求越来越大。
例如,汽车尾气净化领域对于三元催化剂、SCR催化剂等的需求将会持续增长。
另一方面,化工行业的发展也将促进催化剂市场的扩大。
例如,随着新型材料、新型能源等的发展,对于相关催化剂的需求也将会增加。
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催化剂的发展历程班级:化工091姓名:程朝阳学号:21号摘要催化剂又叫触媒。
根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)于1981年提出的定义,催化剂是一种物质,它能够改变反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化。
这种作用称为催化作用。
涉及催化剂的反应为催化反应。
催化剂有正催化剂和负催化剂两类。
正催化剂能使化学反应速度加快几百倍、几千倍,甚至几百万倍。
使化学反应减慢的催化剂,刚做“负催化剂”。
例如,在食用油脂里加入0.01~0.02%没食子酸正丙脂,可以有效地防止酸败。
没食子酸正丙脂就是一种负催化剂。
今天化学工业中,催化剂种类已达100万种,有金属、氧化物、酸、碱、盐等,真是琳琅满目,层出不穷。
它们在炼油、塑料、合成氨、合成橡胶、合成纤维等工业部门的许多物质转化过程中,大显神威、施晨奇才,简直到了“点石成金”、出神入化的地步,创造出一个又一个奇迹。
据统计,在化学工业中约有百分之八十五的化学反应离不开催化剂。
可以这样说,没有催化剂,就没有现代的化学工业。
催化剂是化学中的魔术师,是化学工业中一员主将。
关键字:催化剂、催化功能、载体、活性组分等萌芽时期(20世纪以前)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。
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.这是一种从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。
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。
1931~1932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。