绿色催化剂的应用及发展

绿色催化剂的应用及发展导读：在社会发展的同时，绿色化学的研究已经成为化学研究的主要发展趋势，对于人类的身体健康已经起到了一定的重视。本文主要研究了催化剂与绿色催化剂，分析了绿色催化剂的种类，并进行简要的概述。关键词：绿色催化剂；绿色化学；发展导读绿色化工是现代化工行业的必然趋势与前沿技术。生产化工产品的原材料、催化剂、溶液的绿色化，以及生态工程技术等清洁生产方法的研究与运用，对于保障人体健康，维护自然环境，实现化工的可持续发展都有着重要意义。1催化剂与绿色催化剂催化剂催化是一类化工产物的特殊名称，是指在化工反应过程中能影响化工反应速率，而自身的特性和质量在化工反应过程前后都不会影响的化工产物。催化会诱发化学反应有所产生变化，并将基本类型加快或降低甚至在较低的温度环境下发生。催化，在工程上又叫做热触媒。绿色催化剂绿色催化剂是指在催化转化反映流程中，不会形成污染，即使是零排放，从而可以进行清洁工业生产的这样一种反应催化剂。绿色化学绿色生态化工产品，又称环保无害化学、自然环境安全化工产品、洁净化工产品。近年来，绿色生态化工的研发工作大多围绕着化工反应机理、原材料、催化、溶液和其中产品的绿色生态化进行的。绿色生态化工已经代表了二十一世纪化工学科的主要方向，而绿色生态催化技术则是绿色生态化工的主要部分。绿色化工技术对人类经济社会的发展与进步具有很重要的影响，而绿色催化剂科技在绿色化工发展中的作用尤为巨大。因此，百分之八十以上的传统化学步骤均与催化作用相关。但近年来，由于人们对能源、环保和卫生等问题的广泛重视，绿色催化的功能与地位也得到了全新的评价。2绿色催化剂的种类及应用分子筛催化剂分子筛催化剂，又简称为沸石分子筛催化剂，系指以沸石分子筛作为催化活性部分或主要活力部分之一的催化。分子筛有强离子交换特性、均一的小分子尺度的昆岛、强酸催化活性，且具备优良的温度稳定性和水热平衡稳定性，能形成对多种化学反应都具备高活度、高选择性的催化技术。杂多酸催化剂杂多酸，是指一种由中心分子(俗称杂分子)和配位原子(多分子)按照特定的化学结构、或利用氧分子桥联成的高含氧性复合酸。为硬度均衡的质子酸，且具有氧化还原才能，经过变换组合，可以调整酸性强与氧化还原特性。水分出现时产生的拟液相，也能直接危害其酸性和氧化还原力量。杂多酸主要有固态和液体二种形式。其他绿色催化剂光催化剂这是一种利用光的刺激而发生催化分解反应速度的催化物，如ZnO-CuO-H2O2等，在紫外线影响下，能对染色污水发生催化分解脱色，脱色率将近百分之一百。TiO2光催化剂光解二氯乙酸、光的光解制氢、CO2中的光催化分解固碳，都是为未来完成生物能源、人工光合等的重要催化技术反应。电极催化剂在该类电化学反应中，阴极既是电化学反应的反应物场所又是提供和接受电的物质场所，因而兼有催化和推动电转化的双重功用。利用外部的电路调控电极电位，可对反应条件、化学反应速度等加以控制。酶催化剂酶催化剂也可以说时一个真正的绿色催化剂，它是指一类能够加速特殊化学反应的生物分子，并且具有近乎专一的催化剂特性。膜催化剂薄膜催化就是把催化剂做成薄膜反应器，反应物就可以选择性的通过催化薄膜而进行化学反应，产物则能够选择性的通过薄膜而离开反应范围，进而可以合理地调整在反应范围内的反应剂和物质的含量，这也是把膜分离技术与机械催化综合的一个新催化工艺。3绿色催化剂在绿色化学上的应用分子筛催化剂分子筛催化剂的化学稳定性很好，即使在九百K时仍产生高催化活性，所以可以用它生产蜂窝样陶瓷，并作为汽车废气的促进剂转化的载体。此外，沸石分子筛催化裂解也在油田化学工业中已大量应用。催化裂化分子筛催化剂，通常是用稀土金属或以价格较高昂金属单质代替钠元素的Y型分子筛。和一般硅铝催化剂比较，有活性度高，热稳定性较好的优点，能在较平缓条件发生化学反应，并且可以在630~680℃的高温下再生以保持良好地还原活性。另外，由于它抗毒力较强，还可以加工成一些含土中重金属较多的劣质原材料。杂多酸催化剂用作酸反应催化剂时，其化学活力中心既出现于表相，也出现于体相。杂多酸有相似于浓液的拟液相，这些特点使它能够产生很高的催化活性，既能够在表面产生反应催化剂，又可在液象学中产生反应催化剂，同时杂多酸也如前所说既是氧化催化剂，更是光伏发电催化剂。十二钨磷酸，主要是用来促进丙烯水合成异丙醇，转化率一般，但产品选择能力很高，是成功应用的典型。杂多酸产生的可控制酸式，它可以代替HF、硫酸、磷酸等，以固体形式进行多相催化反应，用杂多酸作为催化剂可以增加反应的回收率。固体超强酸催化剂固体超强酸在丙醇水化成异丙醇和异丙醚，在高浓度乙醇中与异丙烯制甲基叔丁基醚、醇酸酯化反应、烃的硝化、对氧化溴代烃的还原处理等化学反应中，均表现出优异的催化剂特性。结语随着社会的发展和不断进步，绿色化学已经被广泛研究和学习，尽管绿色化工催化剂基础理论发展已逐步获得成熟，但目前大部分催化仍停留于试验阶段，催化特性并不稳定，且生产流程繁琐，性价比较低等都是制约其产业化应用的主要因素，但从长远视角考虑，应用绿色化工催化剂将是实现产品零环境污染的一种新的发展趋势。参考文献[1]侯晓婷,张明,张福勇,刘所恩,李辉,左英英,姜一帆,李瑞勤,赵凤起.双基系推进剂用绿色燃烧催化剂研究进展[J].火炸药学报,2021,44(03):271-283.[2]方清,支云飞,陕绍云,胡天丁,缪应菊,邹冉.绿色催化剂在CO_(2)合成环状碳酸酯的研究应用[J/OL].[3]李博.光驱动热催化在空气污染物处理中的研究与应用[D].河北大学,2021.