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催化剂的发展
一、催化剂的历史，人们对催化剂的运用
1、人们利用酵母酿酒酿醋
2、炼金术师利用硝石制作硫酸
3、最早比较完整的提出催化
剂的概念是1835年贝采尼乌斯（魔杯故事）
结论：人们在发现催化剂之前就通过各种方法利用催化剂，说明催化剂渗入我们生活的方方面面
二、催化剂的重要性及其优势
1、催化剂在使用前后其质量和化学性质不会发生改变，可以多次利用
2、催化剂可以降低反应条件，提高经济效益（举例，无催化剂时，合成氨反应的活化能很高，大约335KJ/mol，需要较高的温度下进行，加入铁催化剂后，反应以生成氮化物和氮氢化物两个阶段进行。
第一阶段的反应活化能为126kJ/mol～167kJ/mol，第二阶段的反应活化能为13kJ/mol，极大的降低了反应所需的温度）
3、生物体内的酶催化剂，对生物的生命活动具有重要作用（在一定条件下,每个过氧化氢酶在一分钟内能转化5000000个过氧化氢分子）
4、催化剂可以控制产物的产率及其产物构型
三、研究新催化剂的重要性
1、催化剂在使用过程中会产生毒化等现象导致催化效率降低，研究新型催化剂降低损耗
有必要2、不同催化剂对相同反应的催化效率不同（举例，生物酶与二氧化锰催化过氧化氢）3、许多反应需要寻找催化剂加快反应，使其量产化能够实现4、对催化剂毒性，价格，使用条件，环境保护方面的要求
四、现今催化剂的发展方向
石油炼制（异构化，烷基化，精制，裂化），无机化工，有机化工，环境保护（硝酸尾气处理，内燃机排气处理）
催化剂从一开始的简单的天然催化物到化合物催化剂到现今分子筛催化剂等等，以后催化剂的发展更加注重环境保护方面，加强对油气资源的综合利用。
催化发展简史在化学化工领域中，催化剂的出现为化学以至人类社会的发展都起到了极大的推动作用。
它解决了生活和生产过程中出现的许多难题，让人们的视野变得更加得开阔，有效得推动了近代产业革命得快速发展。
科学技术发展至今天，催化在支撑国民经济可持续发展中发挥着极其重要的作用，在发达国家催化对于经济的直接和间接贡献已高达GNP20％－30％之多。
然而对于催化剂的历史，我们却还不是非常了解，以下将对催化剂的历史进行简单的回顾。
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发展，人们陆续发现了大量的催化现象。
早期在催化概念中曾作出重要贡献的有Berzelius, Faraday, Davy, Döbereiner, Dulong, Thénard, Phillips, Ostwald, Henry, Wilhelmy 以及Kuhlmann这些科学家。
与多相催化有关的实验包括在Pt表面的氧化反应，酯类的水解反应，乙醇脱水制备乙烯的反应，1831年第一个专利关于硫酸的制造以及Humphry Davy发明的矿灯。
催化作用概念最先是由Berzelius在1835年提出来的。
在19世纪早期，许多科学家做了很多的实验，独立的观察到一些现象，这些实验现象能够合理的解释为是被一种催化力的力量“catalytic power”在驱动。
而这种物质的这种能力被定义为“to awakenaffinities, which are asleep at a particular temperature, by their mere presence and not by their own affinity”。
他的催化作用可以被用来去解释 Kirchhof的淀粉在酸的作用下转化成糖的实验现象， Thénard的过氧化氢在金属作用下的分解的研究， Davy的铂粉末浸在乙醇中发生的乙醇转化成乙酸的发现等。
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。
化工史话17化工之魂——催化技术发展史首先非常抱歉，BOSS又又又拖更了，实在没有办法，最近项目太忙了，估计这种会持续到十月中旬。
不过我现在也在艰苦努力努力争取一周能为各位看官更新一期。
在前几期中，我们提到了合成氨与CO变换反应。
在这些反应中，没有例外的我们都提到了催化剂的概念。
可以说正是因为有了催化剂，这样的反应才能够在工业上进行。
在现代化工中，尤其是大宗产品的合成几乎没有不用到催化剂的。
我们常常被教导，化工流程实际上是围绕反应组成的，而反应的核心就是催化剂，这么说来催化剂就是化工的心脏了。
今天BOSS就带大家来梳理一下催化科学的发展历史。
学过化工的人从一开始接触催化时就被灌输这样的观点：人们很早就利用微生物和它们产生的酶酿酒，腌酸菜。
这是对催化技术的最古老，最朴素应用。
的确，人类使用微生物进行催化反应历史非常古老，至少在我国可以追溯到夏商时期，甚至更加古老。
但是要说那时候人类就开始有了催化的概念那就是牵强附会了。
毕竟这些应用只不过是经验性的，在几千年的生产生活中偶然出现的。
别的不说那时候人们连微生物是什么都不知道，更不可能知道这些化学反应的机理。
考古学家发现的距今5000年前的酿酒器皿，说明人类的酒文化历史悠久。
在后续的历史中人类对发酵过程又进行了一系列探索，开发出了酱油，醋等各种产品，人类误打误撞地应用了几千年催化技术，但却对其背后的原理没有任何认识。
人类最初认识到化工领域中的催化现象就是我们前几期说过的铅室法硫酸。
我们也分析过在这个反应体系中氮氧化物就实际上起到了催化剂的作用。
但是当时人们对催化过程没有系统的认识，只是发现在这个反应中，氮氧化物理论上不会消耗，而且反应过程中形成了一个“优美的闭环“，并没有认识到这实际上是一种催化反应现象。
我们再来回顾一下这个反应过程，反应首先生成氮氧化物，氮氧化物氧化三氧化硫生成亚硝基磺酸，亚硝基磺酸水解生成硫酸同时释放出氮氧化物。
与我们现在看到的催化反应不同，在这个反应过程中，氮氧化物的各种形态都是很容易观测与分析的，甚至催化过程的中间产物都可以分离出来。
催化剂概念的演变和发展作者：陈寅等来源：《中学化学》2014年第01期近年来有文章在讨论催化剂的概念时指出：催化剂是在化学反应中能增大反应速率的物质的提法不妥，认为应当将“增大”表述为“改变”更为妥当。
并进一步提出：催化剂包括正催化剂和负催化剂，在化学反应中能减慢化学反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后都没有发生改变的物质，同样也称为催化剂。
笔者认为上述提法是一种离开了科学发展的、过时了的观点。
一、催化和催化剂“催化”顾名思义是催促化学反应，加快化学反应的进行。
“催化”一词是1835年瑞典化学家J.J.Berzelius首先引用到化学学科中来的。
1902年德国化学家F.W.Ostwald将“催化”定义为：加速化学反应而不影响化学平衡的作用。
现代化学对于催化剂的正确表述为：“能显著提高化学反应速率，其自身的组成和数量在反应前后保持不变的物质称为催化剂。
催化剂改变化学反应速率的作用称催化作用，它本质上是一种化学作用。
”催化剂为什么能加速化学反应进行呢？这是因为在催化反应过程中，至少有一种反应物与催化剂发生了某种形式的化学作用。
由于催化剂的介入，化学反应改变了进行的途径，而新的途径需要的活化能较低。
降低化学反应的活化能就是催化得以提高化学反应速率的根本原因。
例如，强酸可以催化羧酸和醇的酯化反应，这是由于强酸电离的质子参与了酯化反应，使羧酸质子化，质子化了的羧酸更易与醇的羟基上的氧原子结合，生成中间体的能量降低，因而降低了活化能，加快了酯化反应的进行。
而该强酸在反应前后没有发生变化。
二、负催化剂的提出和修正在20世纪50年代以前，由于发现了一些物质可以终止自由基反应，有的物质可以降低催化剂的催化效应，因此有人提出了“负催化剂”的概念。
化学发展的事实表明这种提法是不妥的。
可以终止自由基反应的物质，往往是一种可以跟自由基结合或本身变成稳定自由基的物质。
这种物质在反应前后的结构和性质都发生了改变，现在把它称为自由基的淬灭剂或抑制剂。
从自然到人工——合成橡胶催化剂的演化合成橡胶催化剂是合成橡胶生产过程中最关键的组成部分。
催化剂的质量和性能直接决定了合成橡胶的品质和产量。
合成橡胶催化剂的发展历程可以追溯到20世纪初，当时的催化剂多来源于天然材料，如酸性蒸馏橡胶树脂。
然而，由于催化剂的质量和稳定性无法保证，这些天然催化剂的使用被逐渐淘汰。
随着合成橡胶工业的发展和技术的进步，人工合成催化剂逐渐成为主流。
20世纪40年代开始，磷酸盐催化剂逐渐被广泛使用，尤其是三丁基磷酸铝催化剂。
磷酸盐催化剂性能稳定，易于合成，价格相对便宜，很快成为合成橡胶中的主力催化剂。
不过，磷酸盐催化剂的应用也存在着一定的缺陷，如催化剂分散性差、催化剂中间体产率低等，这些问题大大影响了合成橡胶的产量和质量。
为此，人们开始开发新型催化剂。
20世纪60年代初，苯并咪唑催化剂和过渡金属催化剂相继出现，这给合成橡胶工业带来了新的进展。
苯并咪唑催化剂不仅对各种单体有较强的催化作用，且催化剂寿命长，使用寿命可达3年以上。
而过渡金属催化剂则可以提高合成橡胶的产率和质量，使其性能更加稳定。
21世纪以来，合成橡胶催化剂的研究重点逐渐转向生态环保和高效节能领域。
新型催化剂要求具有高效率、高选择性和低成本等优良性能。
例如，钛基催化剂和铝烷基催化剂在环保领域都有广泛的应用，这些催化剂不仅可以提高合成橡胶的催化效率和产率，还能降低产生的催化副产物，有利于保护环境。
总之，随着催化剂科学的不断发展，合成橡胶催化剂的演变也在不断推进。
未来，相信新型催化剂将更加高效、环保、节能，使得合成橡胶在各个领域得到更广泛的应用。
不对称氢化催化剂发展史随着有机化学的发展，不对称合成成为了有机合成领域的重要研究方向。
不对称氢化催化剂作为不对称合成的重要工具，在过去几十年中经历了快速的发展和进步。
本文将回顾不对称氢化催化剂的发展史，介绍其中的关键里程碑和主要研究成果。
1970年代，人们开始意识到不对称合成的重要性，并开始研究开发不对称催化剂。
最早的不对称氢化催化剂是基于手性钌配合物的，例如Jacobsen催化剂。
这种催化剂在不对称氢化反应中表现出良好的催化活性和对映选择性，但其合成成本较高，限制了其在工业上的应用。
随后，人们开始寻找更经济、高效的不对称氢化催化剂。
1980年代，Noyori等人发现了以手性磷酸为配体的不对称氢化催化剂。
这种催化剂具有较高的催化活性和对映选择性，并且合成成本较低，因此被广泛应用于不对称合成领域。
由于其高效、经济的特点，Noyori 催化剂成为了不对称氢化催化剂研究的重要里程碑。
1990年代，人们开始关注手性膦酰胺催化剂。
这种催化剂具有结构简单、易于合成的特点，并且在不对称氢化反应中表现出较高的催化活性和对映选择性。
手性膦酰胺催化剂的发展推动了不对称氢化催化剂的研究进一步深入。
2000年代，随着金属催化剂的发展，人们开始研究基于手性金属配合物的不对称氢化催化剂。
这些催化剂具有高催化活性和对映选择性，并且可以通过调节金属配体的结构来实现对反应的调控。
例如，以手性钌配合物为基础的催化剂在不对称氢化反应中表现出极高的催化活性和对映选择性，成为不对称氢化催化剂研究的重要突破。
近年来，人们开始关注非金属催化剂的研究。
非金属催化剂具有结构简单、合成成本低的优点，并且在不对称氢化反应中表现出较高的催化活性和对映选择性。
例如，以手性有机分子为基础的催化剂在不对称氢化反应中展现出良好的催化性能，为不对称氢化催化剂的研究提供了新的思路和方法。
总结起来，不对称氢化催化剂的发展经历了多个阶段。
从最早的手性钌配合物到手性磷酸、手性膦酰胺、手性金属配合物再到非金属催化剂，每一次的突破都推动了不对称氢化催化剂的研究进一步发展。
催化剂发展史 从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。 1、萌芽时期（20世纪以前） 2、奠基时期（20世纪初） 3、金属催化剂 4、氧化物催化剂 5、液态催化剂 6、大发展时期（20世纪30～60年代） 7、工业催化剂生产规模的扩大 8、工业催化剂品种的增加 9、有机金属催化剂的生产 10、选择性氧化用混合催化剂的发展 11、加氢精制催化剂的改进 12、分子筛催化剂的崛起 13、大型合成氨催化剂系列的形成 14、更新换代时期（20世纪70～80年代） 15、高效络合催化剂的出现 16、固体催化剂的工业应用 17、分子筛催化剂的工业应用 18、环境保护催化剂的工业应用 19、生物催化剂的工业应用 20、中国催化剂工业的发展 1、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臵，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。
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。德国曼海姆装臵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。
催化剂研究报告催化剂是一种能够加速反应速率、降低活化能的物质。
自从化学学家发现氢氧化钾能够加速酯水解反应，就开始了催化剂的研究历史。
催化剂的研究一直在不断发展，且在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
本文将从催化剂发展历史、类型、应用等方面进行分析和阐述。
一、催化剂的发展历史催化剂的研究起源于18世纪，最初由Lavoisier和Volta发现了铂在燃烧反应中的作用。
1801年，南丁格尔发现某种物质能够使空气中的氧气与烯烃不良反应生成醇。
1835年，Berzelius首次明确地提出酶催化的观点。
1877年，奥斯特瓦尔德首次提出“催化剂”一词，并且系统地研究和分类了催化剂。
二、催化剂的类型催化剂一般根据其物理和化学性质可分为不同类型。
在化学结构方面，催化剂可分为酸性催化剂、碱性催化剂、氧化还原催化剂、金属催化剂、酶催化剂等不同类型。
不同的催化剂在不同化学反应中具有不同的催化作用。
以金属催化剂为例，金属催化剂是指金属及其化合物在化学反应中发挥加速作用的催化剂，它们通常具有高的催化活性，广泛应用于化学反应、材料制备、环保等领域。
金属催化剂按其物理形式又可分为一种是金属单质催化剂，另一种是金属氧化物催化剂。
金属单质催化剂一般是纯金属或金属合金，在催化反应中发挥作用。
金属氧化物催化剂则是指由氧化金属或金属的氧化物组成的固体催化剂，如氧化铝、二氧化钛、氧化硅条等。
三、催化剂的应用催化剂在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
以生活中最常见的化学反应——燃烧反应为例，其反应速率很慢。
如果在这个过程中加入氧化剂，反应速率就可以迅速增加，燃烧过程也就变得更为完全。
这个过程中氧化剂就是一种催化剂。
在工业生产中，催化剂被广泛应用于化学反应过程中。
以炼油行业为例，在炼油过程中需要将原油中的碳氢化合物分离出来，这是通过氢气加氢反应来实现的。
而催化剂就是这个过程中必不可少的物质。
另一方面，催化剂还可以用于原子、离子和分子的催化转化，从而实现新物质的合成。
催化剂的前世今生 摘 要： 催化剂是化学反应必不可少的条件，也是我们生活正常运转的保证，了解催化剂的历史渊源，现在的应用和未来的发展趋势对于理解化学反应的机理，加快反应速率和解决科学难题具有重要意义，本文将从上面几个方面介绍催化剂的前世今生。
关键词：催化剂 大学化学 反应速率 基本原理
1. 引言 催化剂的主要作用是降低化学反应的活化能，加快反应速度，因此被广泛应用于炼油、化工、制药、环保等行业。催化剂的技术进展是推动这些行业发展的最有效的动力之一。一种新型催化材料或新型催化工艺的问世，往往会引发革命性的工业变革，并伴随产生巨大的社会和经济效益。1913年，铁基催化剂的问世实现了氨的合成，从此化肥工业在世界范围迅速发展；20世纪50年代末，Ziegler－Natta催化剂开创了合成材料工业；20世纪50年代初，分子筛凭借其特殊的结构和性能引发了催化领域的一场变革；20世纪70年代，汽车尾气净化催化剂在美国实现工业化，并在世界范围内引起了普遍重视；20世纪80年代，金属茂催化剂使得聚烯烃工业出现新的发展机遇。目前，人类正面临着诸多重大挑战，如：资源的日益减少，需要人们合理开发、综合利用资源，建立和发展资源节约型农业、工业、交通运输以及生活体系；经济发展使环境污染蔓延、自然生态恶化，要求建立和发展物质全循环利用的生态产业，实现生产到应用的清洁化。这些重大问题的解决无不与催化剂和催化技术息息相关。因此，许多国家尤其是发达国家，非常重视新催化剂的研制和催化技术的发展，均将催化剂技术作为新世纪优先发展的重点。
2. 催化剂的历史] 催化现象由来已久，早在古代，人们就利用酵素酿酒制醋，中世纪炼金术士用硝石催化剂从事硫磺制作硫酸。十三世纪发现硫酸能使乙醇产生乙醚，十八世纪利用氧化氮之所硫酸，即所谓的铅室法。最早记载“催化现象”的资料可以追溯到十六世纪末德国的《炼金术》一书，但是当时“催化作用”还没有被作为一个正式的化学概念提出。一直到十九世纪初期，由于催化现象的不断发现，为了要解释众多的催化现象，开始提出了“催化”这一个名词。最早是在1835年，瑞典化学家J.J.Berzelius在其著名的“二元学说”的基础上，把观察到的零星化学变化归结为是由一种“催化力”所引起的，并引入了“催化作用”一词。从此，对于催化作用的研究才广泛的开展起来。
SCR脱硝催化剂的发展历程SCR 反应的催化剂发展主要经历了四个阶段。
最早是采用Pt、Rh、Pd 等贵金属作为活性组分，以CO 和H2或碳氢化合物作为还原剂，其催化反应的活性温度区间较低，通常在300 ℃以下，现在多用于柴油机的排放控制中；后来，引入了V2O5/TiO2 等在化工过程中采用的金属氧化物类催化剂，最佳活性温区多处于250~400 ℃，其中钛基钒类催化剂也是燃煤电站SCR 系统中最常采用的催化剂；再后来发展了碳基催化剂，使烟气同时脱硫脱氮技术得以发展；近年来，对金属离子交换沸石类催化剂研究较多，其有效的活性温区较高，最高可达600℃，对NOx 的催化还原和催化分解活性都很高，是研究中比较活跃的领域。
1 贵金属催化剂Pt、Ph 和Pd 等贵金属类催化剂通常以氧化铝等整体式陶瓷作为载体，这种催化剂在20 世纪70 年代前期就已经作为排放控制类的催化剂而有所发展，并成为SCR 反应中最早使用的催化剂。
贵金属催化剂对NH3氧化具有很高的催化活性，但在选择催化还原过程中会导致还原剂大量消耗而增加运行成本，同时，贵金属催化剂不仅造价昂贵，还易发生硫中毒，所以贵金属催化剂的研究目标是进一步提高低温活性，提高抗硫性能和选择性。
目前，贵金属催化剂仅应用于低温条件下以及天然气燃烧后尾气中NOx 的脱除。
在这类催化剂中，Pt 的研究相对深入，其本反应过程为NO 在Pt 的活性位上脱氧，然后碳氢化合物再将Pt- O 还原。
Pt 催化剂的优点是具有较高的效率，缺点是有效温度区间较窄。
在这类催化剂中，较多的采用CO 以及碳氢化合物作为还原剂。
2 金属氧化物催化剂金属氧化物类催化剂，主要包括V2O5、WO3、Fe2O3、CuO、CrOx、MnOx、MgO、MoO3和NiO 等金属氧化物或其联合作用的混合物，如水滑石中提取出来的Co-Mg- Al，Cu-Mg- Al 和Cu- Co-Mg- Al 等。
通常以TiO2、Al2O3、ZrO2、SiO2 等作为载体，这些载体主要作用是提供大的比表面积的微孔结构，在SCR 反应中所具有的活性极小。
酸催化剂发展历程浅谈摘要：酸催化剂是化学工业中一类重要催化剂，酸催化反应是包括烃类裂解、重整、异构化以及烯烃水合、芳烃烷基化、酰基化、醇酸酯化等石油化工在内的一系列重要工业的基础。
本文简要介绍了酸催化剂的发展历程，重点讨论了当前研究热点固体超强酸催化剂的发展现状、存在的问题和未来发展方向。
关键词：酸酸催化催化剂固体超强酸一、酸催化剂相关概念酸是化学中一类重要化合物的统称，近现代化学中对于什么是酸从不同的角度出发有两种主要理论，分别是质子理论和电子理论。
1.质子理论（B酸）1923年Bronsted J N和Lowry T M提出，凡是能放出质子的物质为酸，能与质子结合的物质为碱，酸放出质子后即形成该酸的共轭碱，同样，所有的碱也有着共轭酸。
根据质子论的定义，酸的强度就是它给出质子的倾向的大小，碱的强度就是它接受质子的倾向的大小，因此，一个酸越是强，它的共轭碱越是弱，不同强度的酸碱之间可以发生反应。
酸碱反应是酸中的质子转移给碱，反应方向是质子从弱碱转移到强碱。
2.电子理论（L酸）1924年，几乎在质子理论提出的同时，Lewis G N从化学键理论出发提出了从另一个角度出发考虑的酸碱理论，它以接受或放出电子对作为判别标准，定义酸是能接受电子对的物质，而碱是能放出电子对的物质。
因此，酸和碱又可以分别称之为电子对受体和供体。
酸碱反应实际上是形成配位键的过程，生成酸碱加合物。
A + B：→B—A3.质子理论和电子理论的区别（B酸和L酸的区别）质子理论和电子理论所定义有异同之处，共同之处是它们都能和碱作用，与指示剂的颜色反应效果也相同，在某些反应中有相似的催化作用。
但是当反应中涉及到质子的传递转移时它们的作用是不同的，也不能互换。
有时候二者合用时产生的催化效果更为明显。
可是质子酸与碱作用后生成盐，Lewis酸与碱反应后生成的是络合物或加成产物；Lewis酸的立体体积要比质子大得多，在许多场合下会显示出立体效应，而质子却很少反映出立体效应。
及研究进展2023-10-28CATALOGUE 目录•催化裂化催化剂概述•催化裂化催化剂的发展历程•催化裂化催化剂的研究进展•催化裂化催化剂的未来发展及挑战•结论与展望01催化裂化催化剂概述催化裂化催化剂是一种固体酸催化剂，用于促进石油烃类的大分子裂解成小分子，同时增加低沸点、高价值产品的产率。
催化裂化催化剂定义催化裂化催化剂可以提供活性位点，促进烃类分子的裂解、异构化和氢转移等反应，同时具有高选择性和高转化率的特点。
催化裂化催化剂作用催化裂化催化剂的定义与作用不同类型催化裂化催化剂酸性催化剂（如Y型、X型、ZSM-5等）、基性催化剂（如钙型、钠型等）、金属氧化物催化剂（如V2O5-WO3/TiO2等）。
不同类型催化裂化催化剂特点不同类型的催化裂化催化剂具有不同的酸性和活性特点，可以根据不同原料和产品需求进行选择。
催化裂化催化剂的种类与特点催化裂化催化剂发展历程从20世纪50年代开始，催化裂化技术逐渐发展并应用于工业生产，随着技术的进步，新型的催化裂化催化剂不断涌现。
催化裂化催化剂现状目前的催化裂化催化剂已经实现了高度专业化和精细化，不仅提高了产品的质量和产量，还降低了能耗和环境污染。
催化裂化催化剂的历史与现状02催化裂化催化剂的发展历程总结词第一代催化裂化催化剂主要基于氧化铝和氧化硅为载体，使用稀土元素和碱金属作为活性组分，具有较高的裂化活性和稳定性。
详细描述第一代催化裂化催化剂在上世纪60年代开始商业应用，主要基于氧化铝和氧化硅为载体，通过添加稀土元素和碱金属进行改性，提高了催化剂的活性和稳定性。
该催化剂在当时具有较高的裂化选择性，能够有效地将大分子烃类裂解成小分子烃类。
总结词第二代催化裂化催化剂在第一代催化剂的基础上，使用了新型载体材料和活性组分，进一步提高了裂化活性和选择性，同时降低了压力和温度要求。
详细描述第二代催化裂化催化剂在上世纪80年代开始商业应用，在第一代催化剂的基础上，使用了新型载体材料如分子筛等，并优化了活性组分的组成，进一步提高了催化剂的活化和选择性。
催化裂化催化剂的发展历程及主要品种的研究现状摘要：结合催化裂化催化剂的基本组成以及性能指标，论文介绍了催化裂化催化剂的发展历程及主要品种的研究现状并指出当今催化裂化技术发展面临的新形势，同时介绍了重油催化裂化发展的新趋势：(1)优化分子筛孔结构与酸性；(2)改善焦炭选择性；(3)增强抗重金属污染能力；(4)个性催化剂的开发。
关键词：催化裂化；催化剂；技术进展；综述催化裂化是在催化剂参与下，在一定温度下使原油发生一系列化学反应的过程，是重质油烃类在催化剂作用下反应产生液化气、汽油和柴油等轻质油品的主要过程，在汽油、柴油等轻质油品的生产中占有重要地位。
自1965年5月我国第一套流化催化裂化(FCC)于抚顺投产以来，我国催化裂化技术，尤其是重油催化裂化技术，取得了重大的进展和显著的成绩，约有80％(质量分数)的汽油和1/3的柴油来源于催化裂化，2007年我国催化裂化加工能力达到1．23×10 t/a，占原油加工量(3．32×10 t/a)的37．O％(质量分数)，且掺炼渣油的比例高达30％ (质量分数)，居世界之首。
催化裂化已然成为我国重油加工的最基本、最重要的重质油轻质化手段，在石油化工产业中处于核心地位。
究其原因，可以认为是我国原油性质与催化裂化自身特点相互结合，相互作用产生的结果。
与国外原油相比，我国绝大多说原油相对密度处于0．85～0．95之间，属于偏重的常规原油，大于500℃减压渣油含量较高，小于200℃的汽油馏分含量较少。
如大庆原油大于500 oC减压渣油组分约占原油的42．8％(质量分数)，大于350 ℃常压渣油组分更高达68．8％[1]。
因此，必须有足够的二次加工能力，才能有效利用原油，最大限度获得轻质原油。
另外，我国原油氢碳比较高，金属含量较低，催化裂化过程尤其是重油催化裂化过程的地位就更为重要。
从催化裂化自身特点上来讲，流化催化裂化经过十几年的发展，技术已经成熟；原料适应性广，从馏分油到重质原料油均可加工；能最大量生产高辛烷值汽油组分；转化深度大，轻质油品和液化气收率高；装置压力等级低，操作条件相对缓和，投资省；液化气中丙烯、丁烯等轻烯烃利用价值高等优点决定了催化裂化的核心地位。
催化剂发展史概述催化剂发展史概述萌芽时期（20世纪以前）奠基时期（20世纪初）金属催化剂氧化物催化剂液态催化剂大发展时期（20世纪30～60年代）工业催化剂生产规模的扩大工业催化剂品种的增加有机金属催化剂的生产选择性氧化用混合催化剂的发展加氢精制催化剂的改进分子筛催化剂的崛起大型合成氨催化剂系列的形成更新换代时期（20世纪70～80年代）高效络合催化剂的出现固体催化剂的工业应用分子筛催化剂的工业应用环境保护催化剂的工业应用生物催化剂的工业应用中国催化剂工业的发展从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。
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。
大发展时期（20世纪30～60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**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。
（见彩图）更新换代时期（20世纪70～80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；生物催化剂受到重视。
