Tipos e classificação de catalisadores de alumina ativada no tratamento de gases de escape

Existem muitos tipos de catalisadores de alumina ativada Utilizados no tratamento de gases de escape, com diversos métodos de classificação, os catalisadores podem ser amplamente categorizados em catalisadores ácido-base, catalisadores metálicos, catalisadores semicondutores e catalisadores zeolíticos. Sua característica comum é a capacidade de exercer diferentes graus de quimissorção sobre os reagentes. Portanto, a catálise é inseparável da adsorção, e o processo catalítico geral inicia-se com a adsorção.

Catalisadores ácido-base

Os ácidos e bases mencionados aqui referem-se a ácidos e bases em sentido amplo, ou seja, ácidos de Lewis e bases de Lewis. Ambos podem fornecer sítios de adsorção ativos ácido-base para a quimissorção de reagentes, promovendo assim reações químicas.Exemplos incluem argila ativada, silicato de alumínio, óxido de alumínio e óxidos de alguns metais, especialmente óxidos ou sais de metais de transição.

Catalisadores metálicos

A capacidade de adsorção dos metais depende do próprio metal, da estrutura molecular do gás e das condições de adsorção. Experimentos demonstraram que elementos metálicos com orbitais d vazios apresentam diferentes capacidades de quimissorção para determinados gases representativos.Com exceção do cálcio (Ca), estrôncio (Sr) e bário (Ba), a maioria desses metais são metais de transição. Eles formam ligações de adsorção com moléculas adsorvidas por meio de elétrons ou elétrons livres que não participam dos orbitais híbridos das ligações metálicas, catalisando assim reações entre os reagentes.

Catalisadores semicondutores

Trata-se principalmente de óxidos de metais de transição do tipo semicondutor, divididos em semicondutores do tipo n e semicondutores do tipo p, que fornecem elétrons quase livres e lacunas quase livres, respectivamente.Os catalisadores semicondutores do tipo N formam ligações de adsorção com os reagentes através de seus elétrons quase livres, enquanto os catalisadores semicondutores do tipo P dependem de lacunas quase livres. A formação de ligações de adsorção altera a condutividade do semicondutor, que é um dos principais fatores que afetam a atividade catalítica.

Na verdade, a formação de ligações de adsorção entre moléculas de gás e catalisadores semicondutores é um processo muito complexo. Estudos sobre o mecanismo catalítico de semicondutores também descobriram que as bandas de energia geradas por transições eletrônicas desempenham um papel importante na formação de ligações de adsorção. Portanto, não se pode simplesmente assumir que moléculas reagentes capazes de doar elétrons só podem formar ligações de adsorção com catalisadores semicondutores do tipo p.

Zeólita MPeneira olecular Catalisadores

Como adsorventes, a zeólita peneiras molecularesSão amplamente utilizados em processos de secagem, purificação, separação e outros. Começaram a surgir no campo dos catalisadores e suportes de catalisadores na década de 1960.Zeólita refere-se a aluminossilicatos cristalinos naturais com diâmetros de microporos uniformes, sendo também conhecidos como peneiras moleculares. Centenas de tipos foram desenvolvidos até o momento, e muitas reações catalíticas industriais importantes dependem de catalisadores de zeólita.

A ação catalítica das zeólitas também depende de sítios ácidos superficiais para a formação de ligações de adsorção. No entanto, elas apresentam maior seletividade do que os catalisadores ácido-base comuns, pois conseguem impedir a entrada de moléculas maiores que o tamanho de seus poros na superfície interna. Além disso, a acidez e a alcalinidade na superfície da zeólita podem ser ajustadas artificialmente por troca iônica, conferindo-lhes um desempenho superior ao dos catalisadores ácido-base convencionais.

Nos últimos anos, uma classe de peneiras moleculares sintéticas não silicoaluminatas foi desenvolvida e amplamente utilizada no campo da catálise. Isso demonstra que as zeólitas ocupam uma posição única e desempenham um papel insubstituível na catálise.

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