催化化学能源资源环境与催化课件.ppt

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1、能源、资源、环境与催化PKUGreenChemistryCenter催化对社会进步的贡献N2+3H22NH3Fe3O4-Al2O3-K2O合成氨熔铁催化剂使化肥工业迅速发展迎来了现代农业1918年诺贝尔化学奖Ziegler-Natta催化剂塑料产量增加了100倍奠定了石化工业的基础1963年诺贝尔化学奖聚乙烯聚丙烯乙烯丙烯TiCl3-AlR3Cp2Ti(Ph)2PKUGreenChemistryCenter原油催化裂化汽油、柴油大幅度提高催化活性，经济效益巨大是炼油工业的一次革命美国：节省6000多万吨／年原油，约80亿美元无定形Al2O3-SiO2分子筛催化对社会

2、进步的贡献PKUGreenChemistryCenter80％以上的化学工业涉及催化技术，催化技术是化学工业的核心技术，而催化材料是催化技术的灵魂催化剂的世界销售额超过100亿美元/年，催化技术所带来的产值达百倍以上。在发达国家由催化技术直接和间接的贡献达到20-30％GDP催化在国民经济中的作用PKUGreenChemistryCenter催化科学和技术发展-发展期1900年代（合成氨）1820-1900年无数尝试失败1904-1907年，Osterwald(1909),Nernst(1920)和Harber(1918)对氨分解和合成进行了定量研究。1909年Ha

3、rber人工固氮实验成功。Bosch(1931)在BASF开始开发该过程1910年Mittasch经20000次实验，筛选了4000多个配方，确定Al2O3-K2O-CaO促进的铁催化剂。1911年BASF工业化日产30吨合成氨的工厂。PKUGreenChemistryCenter催化科学和技术发展-黄金期1938年BET方程1950年FaradayDiscussions：HeterogeneousCatalysis、1955年UOP保护8790份炼油专利、1956年第一届催化大会、1962年J.C.创刊、1967年CatalysisReviews创刊表征：1950

4、年喹啉化学吸附、1951年同位素、1954年红外1953年重整双功能机理、1964年加氢裂化机理提出，发现氢溢流、1966年软硬酸概念、Boudart”结构敏感“、分子筛择形作用PKUGreenChemistryCenter催化科学和技术发展-黄金期1950-1970年代1930-40年代Houdry催化裂化、Ipatieff高辛烷值汽油、杜邦尼龙、合成橡胶、Haensel(UOP)铂重整、UCC合成分子筛1950年代Ziegler-Natta催化剂（1963）、Sasol工业化FT过程、ExxonCoMo/Al2O3加氢处理1960年代Olah发现超强酸(1994

5、)、丙烯歧化工业化、长链烷烃脱氢-洗涤剂、醋酸、丙烯腈、1970年代羰基合成、ICI低压甲醇、发明ZSM5、Knowles不对称加氢工业化（2001）PKUGreenChemistryCenter催化科学和技术发展-环境保护1975年代环保领域应用开始发展1974年UOP发明汽车尾气催化剂，1975年Chrysler使用1974年Roland,Molina发现氯对臭氧层的催化破坏1980年代SCR过程应用1983年TS-1烯烃H2O2环氧化1990年代组合化学应用于催化剂开发1992年Mobil发明中孔分子筛MCM-411995年飞机使用臭氧催化转化装置净化空气PK

6、UGreenChemistryCenter催化科学和技术发展-新的挑战1990年代大宗化学品、能源领域萎缩ICI,DuPont转型Exxon-Mobil,BP-Amoco,Chevron-Texaco,Total-Elf等合并未来？可再生能源、生物、生命、环保、生活催化是中心科学！！PKUGreenChemistryCenterPKUGreenChemistryCenter能源、资源、环境与催化一次能源泛指煤、石油、天然气等矿物燃料。能源的利用是科学与技术问题，能源的有效利用却是政府的对策问题。我国的能源形势PKUGreenChemistryCenter我国的能源形

7、势一次能源及可利用的资源储备是国家生存与发展战略的重要一环，不仅关系和平时期的国计民生，而且涉及国家在战时的动员能力，地位之重要如何估计也不会过高。先进工业国几乎垄断了能源及资源利用研究的全部优势其根本原因即在于此。在大量引进国外先进技术和设备的情况下不受制于人，是我国在任何国际环境下都能进退自如的重要前提。因此，一次能源有效利用是涉及国家长治久安的战略规划的一部分。PKUGreenChemistryCenter我国的能源形势PKUGreenChemistryCenter我国是世界上唯一以煤为主要能源的大国，这样的能源构成在今后相当长的时期内不会改变。作为一次能