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。
碳既以游离元素存在(金刚石、石墨等),又以化合物形式存在(主要为钙、镁以及其他电正性元素的碳酸盐)。它以二氧化碳的形式存在,是大气中少量但极其重要的组分。预计碳在地壳岩石中的总丰度变化范围相当大,但典型的数值可取180ppm;按丰度顺序,这个元素位于第17位,在钡、锶、硫之后,锆、钒、氯、铬之前。 [8-9]石墨广泛分布于全世界,然而大多数几乎没有价值。大量的晶体或薄片存在于变性的沉积硅酸盐岩石中,如石英、云母、片岩和片麻岩;晶体大小从不足1mm到6mm左右(平均4mm)。它沉积微扁豆状矿体,可达30m厚,横越田野,绵延数公里。平均含碳量达25%,但高的可达60%(马尔加什)。选矿是利用氢氟酸和盐酸处理后进行浮选,再在真空中加热到1500℃。微晶石墨(有时称为“无定形体”)存在于富碳的变性沉淀中,某些墨西哥的沉积物含有高达95%的碳。 [8]
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
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。
在同一固体表面上通常有多种酸强度不同的酸中心,而且数量不同,故酸强度分布也是重要性质之一。由某些固体酸的酸强度范围,可知SiO2-Al2O3、B2O3-Al2O3等均有强酸性,其酸强度相当于浓度为90%以上的硫酸水溶液的酸强度。不同的催化反应对催化剂的酸强度常有一定的要求,例如在金属硫酸盐上进行醛类聚合、丙烯聚合、三聚乙醛解聚、丙烯水合,有效催化剂的酸强度范围分别为H0≤3.3,H0≤1.5,H0≤-3,-3
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。