基于工業(yè)催化視域分析分子篩催化劑發(fā)展研究

喻勇宏

摘 要：隨著我國國民經濟的飛速發(fā)展，工業(yè)已經成為我國當前重要的組成部分，為了滿足人民處于當前社會形勢下要求的高標準高質量工業(yè)，分子篩催化劑在工程中的運用及發(fā)展方向關乎著工業(yè)的發(fā)展。我國雖然隨著國家發(fā)展運勢在工業(yè)方面做出了許多次改革和創(chuàng)新，但是分子篩催化劑的研究方向尤為重要，它關乎著我國當下形勢工業(yè)總體各個方面的發(fā)展。該文通過對分子篩催化劑的現(xiàn)狀及未來發(fā)展所將要面對的問題進行了簡要分析，進而對分子篩催化劑的多種分子篩催化劑的具體應用及發(fā)展前景做出了探討。從而基于工業(yè)催化視域分析分子篩催化劑的發(fā)展方向。

關鍵詞：工業(yè)催化視域 分子篩催化劑 工業(yè)發(fā)展

中圖分類號：TQ426 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（c）-0082-02

在工業(yè)化工中，無論是哪個化學工業(yè)的發(fā)展步驟都離不開催化劑，催化劑在化工工業(yè)中占據(jù)著不可或缺的重要地位。早在20世紀，分子篩催化劑就已經被應用于化工工業(yè)的生產發(fā)展中，分子篩催化劑所起到的作用有效地改善了在石化煉油等化工工業(yè)的過程中所產生的弊端性問題，使得石化煉油等工業(yè)隨著時代的發(fā)展而發(fā)展，充分地體現(xiàn)了分子篩催化劑的高效經濟性、安全性、可靠性。隨著時代的進步，我國的化工工業(yè)中石油等可用資源已經發(fā)生了資源短缺的情況，如不再加以改善，將會造成嚴重的后果。因此，在工業(yè)發(fā)展進程中通過采取有效措施針對當前問題，并依據(jù)我國的實際情況從工業(yè)的各個方面入手，減少其能源消耗，正確利用分子篩催化劑，促進我國化工工業(yè)能源的有效利用。

1 我國目前工業(yè)化工分子篩催化劑的應用現(xiàn)狀及發(fā)展面對問題

1.1 分子篩催化劑的發(fā)展及應用現(xiàn)狀

沸石類分子篩催化劑早在20世紀50年代就已經被大量使用，并且在化工行業(yè)得到了廣泛使用和有效傳播。隨著沸石分子篩催化劑的廣泛使用，美國的Mobil公司通過沸石分子篩催化劑研發(fā)了一系列的人工合成的沸石催化，從而在工業(yè)化工石油的提煉過程中得以有效運用，發(fā)揮了其催化劑的重要作用，有效地解決了化工工業(yè)過程中石油短缺的問題，在一定程度上提高了石油等資源的利用率[1]。實行此項化工工業(yè)的重要措施，使得沸石分子篩催化劑在化工工業(yè)中得到了廣泛運用，促使了工業(yè)催化技術進入了白熱化發(fā)展階段，由此分子篩催化劑達到了應用的完勝時期，從而推動了工業(yè)化工企業(yè)的發(fā)展。而在另一層面，沸石類分子篩催化劑在工業(yè)中的運用中所產生問題也隨著工業(yè)的發(fā)展顯露出來，沸石類分子篩催化劑占據(jù)了所有種類的分子篩催化劑總量的80 %，使用數(shù)據(jù)十分龐大，由此沸石分子篩催化劑的應用極大地推動了化工工業(yè)的發(fā)展進程，取得了巨大的經濟效益。

1.2 分子篩催化劑發(fā)展所存在問題

由于我國科技的飛速發(fā)展，在其不斷進步的過程中對各類能源的需求也隨之增加，由于石油資源的缺失問題越來越嚴重，供需所產生的矛盾也在不斷擴大。與此同時，科技的不斷創(chuàng)新和發(fā)展給化工工業(yè)的生產發(fā)展帶來了技術創(chuàng)新，化工過程中原材料的開發(fā)和使用正在發(fā)生著一定的改變，使得石油的代替性能源在化工利用過程中越來越重要。由于我國當前嚴重的能源短缺，國家在對待能源環(huán)保的要求也越來越高，從而推動化工工業(yè)的產業(yè)技術加以創(chuàng)新，從而促使利用新技術來達到能源的開發(fā)和使用，盡快解決能源不足在化工工業(yè)中所造成的困境。

2 多種類分子篩催化劑的具體應用

2.1 手性催化劑

在當前化工工業(yè)發(fā)展過程中，所關注的是研究過程中的高選擇性化工反應，在一些工業(yè)合成的過程中，比如：農業(yè)化學品、發(fā)展農作物以及視頻添加劑等，在生產發(fā)展進程中都具有良好的發(fā)展前景，在化工過程中呈現(xiàn)不對稱的實驗，在新的化學作用下，形成新的手性分子篩催化劑。這種手性的催化劑在使用過程中也會產生一定的弊端，就是在生產過程中只能采用輔助的生產試劑來將手動性分子篩催化劑引入化工生產過程中，因此，手性的催化劑在化工工業(yè)生產過程中的穩(wěn)定性較為差勁，在一定程度上阻礙了工業(yè)的生產發(fā)展[2]。但是這種手動性分子篩催化劑在具有弊端的同時也存在了一定的發(fā)展利用空間，通過相關專業(yè)技術人員的研究開發(fā)，使得此類催化劑的材料得以廣泛應用，借助之前的經驗，為分子篩催化劑的進一步發(fā)展奠定了堅實的基礎。

2.2 大孔催化劑

大孔分子篩催化劑一般應用于較為精細化的化工工業(yè)，在當前分子篩催化劑的發(fā)展進程中已經取得了較為快速的進展，在大孔催化劑應用于工業(yè)過程中，常常由于催化劑的分子過大，導致催化劑不能在工業(yè)進程中得以全部發(fā)揮，達不到預期的工業(yè)效果。因此，在制造大孔分子篩催化劑的過程中，相關研究人員就要對其結構進行分析研究，在制造過程中尋找大孔分子篩催化劑的優(yōu)勢作用，在合成的基礎之上，研制一些硫化物以及硅酸鹽等分子篩成分，從而提高其催化劑的穩(wěn)定性。與此同時，在制造大孔分子篩催化劑的過程中，還可以將其大分子結構除去，實現(xiàn)結構轉化，從而提高大孔分子篩催化劑在化工工業(yè)使用過程中的穩(wěn)定性。

2.3 特殊結構催化劑

在當前我國化工工業(yè)的發(fā)展形勢來看，特殊結構的分子篩是一種研發(fā)的新型結構的分子篩，在應用中有極大的系統(tǒng)，就是雙孔道系統(tǒng)，在此系統(tǒng)的內部結構組成中，有著交叉的、正弦等結構組成，在每層結構之間存在著十二圓環(huán)超籠[3]。由此特殊結構催化劑所表現(xiàn)出來的性能是較為優(yōu)異的應用于工業(yè)中，與傳統(tǒng)的催化劑結構相比，特殊性結構表面具有一個比較大的孔，促進工業(yè)的催化反應。因此，特殊結構的分子篩催化劑在當前化工工業(yè)中得到了廣泛使用。

2.4 沸石催化劑

在我國化工工業(yè)的催化劑使用中，沸石分子篩催化劑的合成對工業(yè)進展發(fā)揮著良好的效果。在有機離子的作用之下，通過合成，對沸石分子進行了催化作用，還有部分沸石需要在有機胺的作用之下才得以合成，因此，從總體結構來說，經過催化作用的沸石分子篩催化劑無論在哪個方面，其使用質量都是能夠得以控制。而它在工業(yè)運用中所存在的一個較為嚴重的缺點就是合成的成本較高，與其他結構的分子篩催化劑相比，沸石分子篩的合成成本使工業(yè)的成本增加，因此，相關人員需要針對沸石分子篩催化劑的經濟效果致力研究，以便開發(fā)出同種效果，成本低的分子篩催化劑。

3 各類分子篩催化劑的發(fā)展方向

3.1 手性催化劑

在我國工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)階段對手性分子篩催化劑的相關研究主要集中于食品添加劑、農業(yè)制藥等，在這些合成過程中對手性分子篩催化劑的結構發(fā)揮了重要作用，具有較大的發(fā)展研究空間，其具有的特點就是非對稱性化合反應，在不同因素的推動之下形成不同的催化劑化學反應。面對手性催化劑在化工工業(yè)運用中所顯露的缺點，還有待相關技術人員對手性催化劑的穩(wěn)定性有所提高，以便手性分子篩催化劑能夠推動化工工業(yè)的發(fā)展與應用。

3.2 大孔催化劑

大孔分子篩催化劑在我國石油化工產業(yè)中得以廣泛應用，普遍應用于石類催化劑，在此領域實現(xiàn)了高效性發(fā)展。大孔分子篩催化劑在利用過程中所體現(xiàn)的由于分子結構過大從而無法達到預期催化結果的現(xiàn)象，需要相關人員對大孔分子篩催化劑的制作過程中，對其分子結構進行深入分析與探討，從而改變大孔分子篩催化劑在工業(yè)應用過程中的現(xiàn)狀。

3.3 沸石催化劑

沸石分子篩催化劑在化工工業(yè)的運用，展現(xiàn)了廣泛的使用性能，依據(jù)其特有的對質量的控制優(yōu)勢得以在工業(yè)進程中廣泛應用。但是由于沸石分子篩催化劑的制作成本較高，因此，加劇了工業(yè)生產過程中的成本，由此，技術人員在對沸石分子篩催化劑的研究過程中應該研究其低成本方向。如何利用低價的具有環(huán)保型的材料解決沸石分子篩催化劑的成本較高這一使用問題，從而使得沸石分子篩催化劑在環(huán)保及化工工業(yè)領域得到廣泛的利用。

參考文獻

[1] 謝在庫.基于工業(yè)催化實踐探析沸石分子孔道體系的構建[A].全國分子篩學術大會[C].2015.

[2] 張媛，張偉，劉志玲，等.SAPO-34分子篩催化劑制備及發(fā)展現(xiàn)狀[J].工業(yè)催化，2016，24（2）：14-20.

[3] 趙曉東，方向晨，賈立明，等.改性HZSM-5分子篩催化劑芳構化性能研究[J].工業(yè)催化，2012，20（3）：48-52.