Краткая история развития катализа и теорий, объясняющих это явление

Гетерогенный катализ

1778

Ж. Пристли

СnH2n+1OH → СnH2n + H2O / глина (алюмосиликат)

1796

56 valign=top >

М. Ван-Марум

С2Н5ОН → СН3СНО + Н2 / металлы: Ag,Cu, Ce, Fe, Ni, Pb, Sn, Mn

1831

П. Филлипс

SO2 + 0,5 O2 → SO3 / Pt

1844

М. Фарадей

С2Н4 + Н2 → С2Н6 / Pt

1863

Г. Дебус

HCN + Н2 → СH3NН2 / Pt

1867

Г. Дикон

4 HCl + O2 → 2 Сl2 + 2 H2O / Cu

1867

А. Гофман

CH3OH + 0,5 O2 → СH2O + H2O / Pt

1877

М.М. Зайцев

Гидрирование органических соед-й Н2 в жидк. фазе/ Pd, Pt

1890

?

СН3ОН+ 0,5 O2 → СH2O + H2O ( Н2) / металлы: Ag,Cu

1900-е

П. Сабатье

Гидрирование и окисление орг.соед-й / Ni

1903

В. Оствальд

2 NH3 + 3 O2 → NO + NO2 + 3 H2O / Pt

1908-1914

Маттиаш, Габер, Бош (БАСФ)

3 H2 + N2 = 2 NH3 / FeO+Al2O3+Ca+K+SiO2

1923

Бош (БАСФ)

СО + 2 Н2 → СH3OН / ZnO∙Cr2O3, ZnO∙CuO∙Cr2O3

1930

Э. Фишер, Г. Тропш

n СО + (2n+1) Н2 → СnH2n+2 + n Н2O / Co

2n СО + (n+1) Н2 → СnH2n+2 + n CO2 / Fe

продукты содержат алкены и кислородсодерж. соед-я

1931

Т.Е. Лефорт

С2Н4 + 0,5 О2 → (СН2СН2)О / Ag/ носитель

1

2

3

1930-е

 

Катал. крекинг, риформинг / MoO3∙Al2O3, Pt/ Al2O3

1940е

 

Катал. Гидрокрекинг

1955

Фирма «Халкон»

С6Н6 + 4,5 О2 → Малеинов. анг-д + 2 Н2О + 2 СО2 / V2O5 + промоторы

1960

Фирма «Сохио»

C3H6 + 1,5 О2 + NH3 → CH2=CHCN + 3 Н2О + 2 СО2 / MoO3∙Bi2O3∙P2O5 + добавки

1967

Фирма «Баер»

С2Н4 + CH3COOH + 0,5 О2 → СН2=СНОOCCH3 + H2O / Pd(OAc)2-CH3COOK/ SiO2

Разделение процессов по принципу –

- гомогенный катализ

- гетерогенный катализ – сложилось исторически.

Действительно, на первый взгляд на ранних этапах развития катализа между этими процессами было мало общего.

Так, в гомогенном катализе реакции протекают в основном в растворе, превращение субстрата на металле-катализаторе аналогичны превращению лиганда в координационной сфере металла (то, что наблюдается в координационной химии). И тут можно получить информацию об интермедиатах процесса, о механизме элементарного акта.

В гетерогенном катализе – при поверхностном рассмотрении – нет ничего общего. Здесь основной стадией является адсорбция субстрата на активном центре и некоторую информацию получают из кинетических данных.

Такое разделение заставило исследователей рассматривать отдельно гомогенный катализ и гетерогенный катализ и не способствовало поиску общих закономерностей.

На самом деле здесь много общего. И развивались обе ветви катализа параллельно, движимые одними и теми же силами.

Что имеется в виду? – Те экономические и социальные причины, которые вызывали появление определенной группы каталитических процессов вне зависимости от того, являются ли они гомогенными или гетерогенными.

Для пояснения - истор. Параллель с великими географическими открытиями.

В катализе можно наблюдать определенные аналогии.

Так, 18-19 века в целом характеризуются бурным развитием промышленности, однако химическая промышленность только начинает зарождаться, востребованы в больших количествах в первую очередь минеральные кислоты , поэтому появляются каталитические процессы получения H2SO4 (и гомогенные, и гетерогенные), затем – процессы получения HNO3.

Конец 19 – начало 20 веков – развитие сельского хозяйства – необходимость в минеральных удобрениях –

Чилийская селитра – далеко и дорого – и как бы в ответ –

Появления габеровского процесса синтеза аммиака и процесса окисления аммиака, т.е. синтеза азотной кислоты.

В это время в промышленности в качестве источника сырья доминирует уголь, который является:

А) источником ацетилена – и появляются процессы каталитических превращений ацетилена;

Б) уголь служит источником синтез-газа (смеси СО+Н2), и появляются процессы на основе этих газов.

30-40-е годы 20-го века:

Германия, активно развивающая военную промышленность и нуждающаяся в горючем для военной техники, отрезана от источников углеводородного сырья. Такая ситуация провоцирует бурный всплеск работ по получению синтетического горючего из альтернативных источников сырья –

- это работы Фишера-Тропша по созданию гетерогенных каталитических процессов

- работы Реппе по созданию гомогенных каталитических процессов.

И, наконец, 50-60-е годы прошлого века – начало бурного развития нефтехимии и химии полимеров –

Циглер и Натта создают катализаторы полимеризации олефинов, появляются процессы получения кислоролсодержащих продуктов при окислении олефинов и т.д.

Страница:  1  2  3 


Другие рефераты на тему «Химия»:

Поиск рефератов

Последние рефераты раздела

Copyright © 2010-2024 - www.refsru.com - рефераты, курсовые и дипломные работы