Hochselektive Molekularsiebe

 Es gibt viele Arten von aktivierte Aluminiumoxidkatalysatoren Katalysatoren werden in der Abgasreinigung eingesetzt und lassen sich anhand verschiedener Klassifizierungsmethoden grob in Säure-Base-Katalysatoren, Metallkatalysatoren, Halbleiterkatalysatoren und Zeolithkatalysatoren einteilen. Gemeinsames Merkmal ist ihre Fähigkeit zur Chemisorption von Reaktanten in unterschiedlichem Ausmaß. Daher ist Katalyse untrennbar mit Adsorption verbunden, und der allgemeine katalytische Prozess beginnt mit der Adsorption. Säure-Base-KatalysatorenDie hier erwähnten Säuren und Basen sind im weiteren Sinne als Lewis-Säuren und Lewis-Basen zu verstehen. Beide können als aktive Adsorptionsstellen für die Chemisorption von Reaktanten dienen und dadurch chemische Reaktionen fördern.Beispiele hierfür sind aktivierter Ton, Aluminiumsilikat, Aluminiumoxid und Oxide einiger Metalle, insbesondere Oxide oder Salze von Übergangsmetallen. MetallkatalysatorenDie Adsorptionskapazität von Metallen hängt vom Metall selbst, der Molekülstruktur des Gases und den Adsorptionsbedingungen ab. Experimente haben gezeigt, dass Metalle mit leeren d-Elektronenorbitalen unterschiedliche Chemisorptionskapazitäten für bestimmte repräsentative Gase aufweisen.Mit Ausnahme von Calcium (Ca), Strontium (Sr) und Barium (Ba) gehören die meisten dieser Metalle zu den Übergangsmetallen. Sie bilden Adsorptionsbindungen mit Adsorbatmolekülen über Elektronen oder freie Elektronen, die nicht an den Hybridorbitalen metallischer Bindungen beteiligt sind, und katalysieren dadurch Reaktionen zwischen den Reaktanten. HalbleiterkatalysatorenHierbei handelt es sich hauptsächlich um Übergangsmetalloxide vom Halbleitertyp, die in n-Halbleiter und p-Halbleiter unterteilt werden, welche quasi-freie Elektronen bzw. quasi-freie Löcher bereitstellen.N-Halbleiterkatalysatoren bilden über ihre quasifreien Elektronen Adsorptionsbindungen mit den Reaktanten, während p-Halbleiterkatalysatoren auf quasifreie Löcher angewiesen sind. Die Bildung von Adsorptionsbindungen verändert die Leitfähigkeit des Halbleiters, welche einen der Hauptfaktoren für die Katalysatoraktivität darstellt.Die Bildung von Adsorptionsbindungen zwischen Gasmolekülen und Halbleiterkatalysatoren ist ein sehr komplexer Prozess. Untersuchungen zum katalytischen Mechanismus von Halbleitern haben zudem gezeigt, dass die durch Elektronenübergänge erzeugten Energiebänder eine wichtige Rolle bei der Bildung von Adsorptionsbindungen spielen. Daher kann nicht einfach angenommen werden, dass Reaktantenmoleküle, die Elektronen abgeben können, ausschließlich Adsorptionsbindungen mit p-Halbleiterkatalysatoren eingehen können. Zeolith MMolekularsieb KatalysatorenAls Adsorptionsmittel, Zeolith MolekularsiebeSie werden in großem Umfang bei Trocknungs-, Reinigungs-, Trenn- und anderen Prozessen eingesetzt. In den 1960er Jahren tauchten sie erstmals im Bereich der Katalysatoren und Katalysatorträger auf.Zeolith bezeichnet natürliche, kristalline Aluminosilikate mit einheitlichen Mikroporendurchmessern und wird daher auch als Molekularsieb bezeichnet. Hunderte von Zeolithtypen wurden bisher entwickelt, und viele wichtige industrielle Katalysereaktionen basieren auf Zeolithkatalysatoren.Die katalytische Wirkung von Zeolithen beruht auch auf sauren Oberflächenzentren, die Adsorptionsbindungen ausbilden. Sie weisen jedoch eine höhere Selektivität als herkömmliche Säure-Base-Katalysatoren auf, da sie Moleküle, die größer als ihre Porengröße sind, am Eindringen in das Innere der Oberfläche hindern können. Gleichzeitig lässt sich der Säure- und Basengehalt der Zeolithoberfläche durch Ionenaustausch gezielt einstellen, was zu einer besseren Leistung als bei konventionellen Säure-Base-Katalysatoren führt.In den letzten Jahren wurde eine Klasse von nicht-silicoaluminatbasierten synthetischen Molekularsieben entwickelt und findet breite Anwendung im Bereich der Katalyse. Dies belegt die einzigartige Stellung der Zeolithe und ihre unersetzliche Rolle in der Katalyse. Bei Interesse oder Fragen besuchen Sie uns gerne unter www.carbon-cms.com.