y型沸石催化剂稀土离子交换

① 您好，我们是做二次加氢C9芳烃的，以前我们一直都是往调和汽柴油的企业出货，可是现在做优势不大

二甲苯（PX）是石化行业的有机材料之一，具有广泛的用途中的化学纤维，合成树脂，农药，医药，塑料，和许多化学生产。在近年来，随着容量的对苯二酸（PTA），示出的价格高需求的情况，对二甲苯的迅速增加。据预测，全球PX市场在未来数年的2001至2008年，每年的增长速度为4.5％，消费量较上年同期的增长速度为6.5％。然而，不同地区的增长速度差异较大。亚洲PTA产业发展迅速，区域PX供应紧张，将是全球PX增长，在未来五年的重点领域。此外，中东，新的计划，在未来五年继续PX增长也比较快。
随着中国经济的快速发展，最重要的基本有机化工原料对二甲苯，其需求已在过去5年的强劲增长。下游产品（主要是PTA产业）的快速发展，PX市场需求在未来几年将呈现快速上升趋势，预计到要求的年消费增长率为22.4％，平均每年增长24.9％，与。预计到2010年，PTA装置PX消费量将达到54-61Mt，工厂的产能建设远远落后于需求的增长，中国的PX需求和生产之间的差距将进一步扩大。
对二甲苯的生产方法是通过一个多级低温结晶分离或分子筛模拟移动床吸附分离技术（简称为吸附分离）从石脑油催化重整热力学平衡混合二甲苯（C8A）产生将二甲苯分离与其同分异构体混合物接近沸点。如果在邻位和间二甲苯和乙苯的处理，往往采取混合二甲苯异构化技术（简称异构化），因此异构化，对二甲苯。甲苯歧化和烷基转移技术，以充分利用廉价的工业甲苯和碳九芳烃/ C10芳烃（C9A/C10A）转化成混合二甲苯和苯。芳烃装置，这种技术产生的超过50％的混合二甲苯，该技术是工业产率的p-二甲苯的主要手段。甲苯选择性歧化，二甲苯的生产是一种新的方式。过程中的催化剂的性能的不断提高，近年来，已取得了长足的进步。的乙烯产能的不断提高，甲苯总量将呈现上升趋势，因此，具有良好的市场前景。
本文回顾了这两个产量二甲苯在最近几年的技术路线图的进展，并提出了在该领域的技术发展趋势。
1甲苯歧化和烷基转移技术
1.1典型的生产过程
传统的甲苯歧化生产过程在20世纪60年代末由美国UOP日本东丽公司共同开发的氢的存在固定床Tatoray过程。上海石油化工研究院（SRIPT）超过30年的技术发展，S-TDT工艺的研究和开发于1997年完成，实现产业化。 Tatoray过程相比，S-TDT工艺允许重芳烃原料含有C10，HAT甲苯歧化催化剂具有国际先进水平，能耗低的设备和材料的消耗，使这一进程具有良好的技术经济指标。
S-TDT甲苯歧化简要的处理流程：含有甲苯和含有C10重芳烃C9A原料和循环氢气混合后，由加热炉加热到所需的反应温度的反应器的热交换器的进口和出口，成固定床绝热反应器中，在催化剂的作用，将反应的苯和混合二甲苯。反应流出物通过反应器的进口和出口的热交换器后，然后在冷却后，流入高压分离槽，将分离的芳族烃类液体进入下游的分馏装置。孤立从气体中的流出的哪部分，大多数气体和补充氢气混入通过加压循环氢气的循环氢压缩机。
1.2甲苯歧化与烷基转移技术R＆D的进展
1.2.1 TA甲苯歧化催化剂，并Tatoray
美国UOP公司联合开发的日本东丽公司Tatoray甲苯歧化和转让技术的产业化技术自1969年以来，在技术，该技术采用固定床临氢相反应，操作稳定，运行周期长，先进的技术和经济指标，全球有50多台（套）设备使用的技术，产业化的主要技术领域。 20世纪90年代TA-4的工艺催化剂，自1997年以来TA-5催化剂的工业应用。目前，国外Tatoray的过程中主要使用的TA-4和TA-5催化剂。
UOP公司最新的研究和发展新一代的金属加氢TA-20催化剂。具有金属加氢裂化功能，提高处理能力的催化剂的重芳烃，可以加工到甲苯中，以30％的混合饲料的质量分数，允许含有质量分数为1％的烷烃的原料。相对于原来的TA-4，TA-5催化剂，TA-20催化剂的长周期的稳定性也得到改善。
1.2.2 HAT系列甲苯歧化催化剂和S-TDT技术
扩能改造，以满足芳烃联合装置的需求并没有被改变，在反应器中和压缩机SRIPT研究开发的HAT系列甲苯歧化与烷基转移催化剂，HAT-095，HAT-096，从1996年HAT-097催化剂成功应用于国内规模1.3-12.3万吨/年的甲苯歧化装置的核心技术，HAT催化剂的S-
TDT甲苯歧化完整的技术和催化剂已出口到伊朗。表1列出了HAT催化剂产业化的主要性能指标。正如可以从表1看出，HAT-097催化剂从HAT-095的催化剂，该催化剂的处理能力被大大增加，氢对烃的比例越来越低，现有的装置中的压缩机的条件不改变，只更换催化剂将是能够实现的目的的扩张。反应进料在相同的时间允许C10A越来越高的水平，重芳烃，歧化单元可以处理，并更有效地提高苯和混合二甲苯的产率，并提高经济效率的装置。
HAT催化剂芳烃处理能力，大大增加了与国外同类工业催化剂相比，工业运行结果表明，其综合性能达到国际先进水平。 HAT-099催化剂已完成开发C10A反应，作为第一3种原料，允许C9A原料C10A高达25％-30％的质量分数。 HAT-099催化剂的研制成功，将有效地提高重芳烃，这是一个大幅增加混合二甲苯，二甲苯目的，以提高生产的利用率。

在最近几年，甲苯歧化装置能够处理高浓度C9A原料生产更多的C8A对二甲苯产能扩张的需求。 MXT-01催化剂SRIPT大孔β沸石催化的甲苯和C9A歧化和烷基转移反应，开发的实验结果表明，高达70％的条件下，反应进料C9A高空间速度，低氢烃比的质量分数的总摩尔转化率达到46％以上，C8A芳烃和苯的摩尔比为3.7或更大。用HAT MXT-01催化剂具有高混合二甲苯产率，试验现在完全歧化的工业侧线的生产单元的丝光沸石催化剂，比较。
1.2.3 MTDP-3甲苯歧化和烷基转移技术
MTDP-3甲苯歧化与烷基转移技术美孚公司开发的处理量C9A技术。该技术是使用ZSM-5沸石，反应进料的C9A质量分数小于25％。允许低氢烃摩尔比（小于或等于3）的条件下操作的技术的竞争优势。
MTDP-3技术的美孚公司和台湾的中国石油天然气集团公司（CPC）的基础上，共同开发TransPlus的过程中，为了提高的处理的C9A部分C10A原料的能力，并于1997年在中国台湾林园的第一个石化厂的产业化。这种技术采用催化剂A优选重芳烃的的轻质功能，从而使得有可能处理的原料中含有一定量的C10A和C9A。据称，C9原料允许C10A质量分数可达25％以上，C9A反应混合材料的质量分数可以达到40％以上，但目前还没有工业化的数据报告。典型的操作条件：反应温度385-500℃，反应压力为2.1-2.8MPa，芳烃WHSV 2.5-3.6H -1，氢与烃的摩尔比为不大于3，45％-50％的总的转换率。
1.2.4其他工艺技术
阿科-IFP，二甲苯产率（二甲苯-PLUS）在1968年实现产业化，使用的稀土Y型分子筛，活性低，选择性为28％，分别为。 -30％和92.5％，分别;由于使用的移动床反应器中，所述催化剂需要连续再生，和大的能量消耗。可以用作原料的甲苯和C9A。 C？的9A内容的原始材料只允许4台，到目前为止，世界上的工业化装置。一个
Cosden T2BX法国在1985年实现产业化，更高的工作压力（4.1MPa），转换率分别为44％，使用的丝光沸石作为反应原料甲苯和C9A芳烃的催化剂。在最近几年中，没有新的报告。
2甲苯择形歧化制成高浓度的二甲苯
2.1概述
择形催化，可以有效地抑制副反应，大大提高所需产物的选择性的分离过程的过程被简化，能量消耗和投资大大减少，从而使该装置可以有效地提高经济效率。甲苯择形歧化反应只能用于纯甲苯进料。的
甲苯择形歧化反应高临界位选择，合适的沸石的孔径和外表面钝化。钝化的沸石晶体的外表面被设计启用快速扩散满分沸石通道，p-二甲苯，在表面以外不发生的异构化反应中的分子筛，而且还生成的热力学平衡混合物二甲苯。
到目前为止，ZSM-5分子筛的甲苯选择性歧化专利报告来自美孚公司，与类似的ZSM-5沸石ZSM-11分子筛的孔结构的一小部分。
2.2开发的技术在国外
一个的2.2.1 MSTDP和PXMAX甲苯择形歧化
第一个工业化甲苯择形歧化技术原位改性美孚1988技术MSTDP过程。设备MSTDP Enichem的炼油厂Gela中，意大利城市成功运行。它的产业化技术指标：甲苯转化率25％-30％85％-90％位选择的苯和二甲苯的摩尔比为1.44，反应产物。
1996年，公司又推出了PX-MAX的异位改性技术，选择性高达90％以上的二甲苯，甲苯转化率为30％。与MSTDP技术，苯和二甲苯的摩尔比，在反应产物中的PXMAX技术相比有所减少，这样，它可以得到更多的对二甲苯。
2.2.2 PX-PLUS甲苯任择形歧化技术
UOP公司涉嫌在1997年的表现PX-PLUS推出比MSTDP工艺技术。其主要指标有：甲苯转化率的30％，90％的对位选择性，苯和二甲苯的反应产物中的摩尔比为1.37，p-二甲苯的产率是大约41％（转化甲苯）。 1998年，第一套设备实现产业化。
UOP的技术和分子筛吸附分离健康严格二甲苯芳烃联合装置相结合，具有良好的互补作用。使用PX-PLUS技术来生产高浓度的二甲苯混合二甲苯简单的结晶分离后，可以得到高纯度的对二甲苯的质量分数，在产品中的p-二甲苯，残液仍然是超过40％，大大高于通常的二甲苯的混合物，二甲苯的含量，可以直接进入到吸附分离部。

2.3国内的发展，国内在这一领域的研究开始于20世纪90年代初，石油化工科学研究院（RIPP）1L催化剂的工业侧线试验于1999年完成。主要结果如下：甲苯的转化率大于30％，大于90％对选择性，但苯和二甲苯的摩尔数是比较高的，约1.6。
SRIPT对二甲苯产量在1997年进行的甲苯选择性歧化催化剂的研究，目前已取得了较好的结果。实验室的结果表明，甲苯的转化率和对选择性分别为30％和90％的苯和二甲苯的反应产物，摩尔比为1.4。已经完成了膨胀的催化剂测试，制备工业侧的线路测试。
重芳烃，提高炼油能力，连续重整芳烃生产厂的规模和数量的增加，重芳烃脱烷基化过程中的脱烷基化技术
加快发展。的C9A所产生的芳烃加氢混合二甲苯，能有效地降低了装置规模，重芳烃资源的充分利用。国外在该领域已经由UOP技术东丽TAC9过程中，Zeolyst制备的ATA技术公司GTC公司的的GT-TransAlk技术的。
3.1东丽TAC9 C9-C10芳烃的选择性转换的重芳烃混合二甲苯生产技术
的东丽TAC9过程中产生的混合二甲苯技术。 C10A也用在混合二甲苯的生产，该技术可以是严重额外的混合二甲苯芳烃类产品。喜欢Tatoray技术也被用来，TorayTAC9过程的存在下，氢的固定床反应器技术，氢的存在下，为了防止焦化，从手的脱烷基化的芳族化合物和非芳族化合物的裂解反应的主要的氢消耗。为了确保更高的混合二甲苯的产量，苯和甲苯的反应，分离后的庚烷的反应器进料的柱分离返回。
技术混合二甲苯产量三个方面：甲基苯基，C9A，C10A异构体的分布C9/C10A值的饲料总量的比例。对于纯的C9A饲料，混合二甲苯产率约75％，产率约21％的轻馏分中。随着饲料C10A含量的增加，混合二甲苯的产率下降。
该技术在1996年的第一次工业应用催化剂具有良好的稳定性，首先运行期在两年以上，到1998年，有两套装置使用的技术，设备规模达到850克拉/年。
3.2 Zeolyst制备/ SK重芳烃脱烷基化和烷基转移技术
技术Zeolyst制备韩国SK协作R＆D和产业化，该技术在1999年首次在SK芳烃联合装置的工业应用。
ATA-11使用贵金属催化剂具有良好的稳定性，先运行时间是3年以上，并具有低的乙苯的质量分数（良好的加氢生成C8A约2％），是一个很好的异构化原料。但由于裂化函数是太强烈，和芳香环的，强烈的放热反应床的温度过度上升，要求的材料和催化剂的接触时间的损失是不长的，高的空间速度的条件下进行操作。过度消耗的氢和放热反应，导致经营困难喂炉，以及下游汽提塔，使用该技术之前，将目前的设备。该技术是适用的C9 +阿加氢脱烷基反应。
3.3 GT-TransAlk的重芳烃脱烷基化和烷基转移
GTC公司的GT-TransAlk的技术处理C9A/C10A重芳烃轻质技术。该技术的特点是原始材料不含有甲苯，和甲苯的甲基化和结晶分离技术，以形成一组的芳烃技术。
4，未来产量二甲苯技术发展趋势
对二甲苯的市场前景，在未来几年内，并在改造现有设备的扩展为主要追求目标的企业，一些企业也有新的的移动设备的需求。新技术和改进现有技术，不断完善，成为石化行业的研究和发展的重点。
4.1传统的甲苯歧化与烷基转移技术
甲苯歧化与烷基转移单元，未来的发展方向，是提高所需的产品的选择性，有效地降低了材料消耗的设备，进一步提高空速氢的比率，减少烃的研究和开发新的催化剂，以满足设备不断扩大的能源需求。
为了提高选择合适的大孔，以及催化材料的表面酸性调制，适当加强的烷基转移反应，抑制甲苯歧化反应，从而提高了产率的混合二甲苯，减少苯的混合二甲苯收率的生成量，以实现对二甲苯的产量的目的。目前SRIPT已开发成功MXT-01的丝光沸石催化剂工业侧的已完成的线路测试。结果表明，WHSV为2.5小时-1，反应温度低于400°C时，催化剂的总转化率不小于46％，不低于89％，苯和二甲苯的摩尔选择性比为3.5或以上，和在混合二甲苯中的选择性为73％的产品。
芳烃装置大，有很可观的一笔重芳烃，以及如何充分利用重芳烃的经济效益在很大程度上影响整个单元合并。本工厂操作中，为了防止较重到一个反应器进料的C11和以上的烃组分，有一部分C10A C11A和上述以外的边界的碳氢化合物的排放，造成的损失的资源重芳烃。因此，开发一个C10A可以处理繁忙的的芳烃催化剂，其技术将在未来的研发重点的重芳烃。
直接加工无芳烃抽提甲苯，芳烃含量高的原料，也是未来的发展趋势之一。这种技术可以有效地减少所述提取单元上的负载，并膨胀，以达到目的，并降低能源消耗。但是，所述非芳烃在产品的整个装置的苯含量增加。因此，确保苯上可接受的质量，适合高非芳烃甲苯进料内容的处理的催化剂的研究和开发也至关重要。
4.2甲苯二甲苯
选择塑造4.2.1甲苯歧化和甲基化系统的择形歧化
进一步完善的收盘位选择和二甲苯的技术，今后研究的重点。越来越高的段选择性将大大降低分离能量，有效地降低了生产成本的p-二甲苯。
4.2.2甲苯择形歧化和苯/的C9A烷基转移组合工艺
甲苯选择性歧化反应可以产生较高的混合二甲苯，但该技术可以只使用纯甲苯二甲苯的含量。芳烃单元，价廉的C9和以上的芳香族烃资源大量的没有被充分使用。为此，SRIPT芳烃单位甲苯选择性歧化技术与苯/ C9A和烷基相结合的过程相结合的技术转让。
SRIPT苯和C9A烷基R＆D技术转移，2003年3月完成。化验结果表明，在苯和C9A的质量比为60/40，根据反应的重时空速为1.5h -1，总转化率在50％以上，苯和C9A的条件和所得到的甲苯，混合二甲苯的选择和在90％或以上。
在合并的过程中，甲苯任择形歧化生成苯的苯/的C9A烷基转移装置的原料，而苯/的C9A与烷基转移装置产生的甲苯为原料前，既充分应用甲苯选择性歧化技术，和使用的C9A，以最大限度地生产高混合二甲苯二甲苯含量。
分离技术在最近几年得到了长足的进步，冷冻结晶结晶机理的研究，提高其经济指标。高二甲苯的混合二甲苯的含量，结合生产工艺相结合的结晶分离技术将显着降低成本的分离，有竞争与分子筛吸附分离技术竞争力。对二甲苯生产技术的应用，结晶分离技术，具有良好的市场前景。
4.2.3甲苯甲基化系统高浓度的二甲苯
烷基化反应的甲苯，甲醇，二甲苯一个新的工艺路线，甲苯转化率和廉价的甲醇用新的方式对二甲苯产量。 Y型沸石ZSM-5沸石催化剂，甲苯为基础的选择性烷基化合成研究，在家里和在国外已开展20世纪70年代以来，特别是上ZSM-5沸石Al比，晶粒大小，铂，镁锑/碱（碱土）金属改性的磷，硅，改性的B族元素和蒸汽处理的催化剂结构，酸度和催化性能的关联之间的大量的研究。美孚公司，采用的摩尔比的分子筛硅铝磷酸盐450970℃蒸汽处理45分钟的P/HZSM-5催化剂，例如，在反应温度600℃，反应压力0.28MPa，WHSV4h-1中，n（甲苯） / n（甲醇）/正（水）/正（氢）= 2/1/6/6进行甲基化反应的工艺条件下，甲醇的转化率为97.8％，甲苯的转化率为28.4％，选择性为96.8％的PX。苯，反应不产生非常少的副产物，主要是低于C5烃类和小于1％的质量分数。
尚未工业化过程的报道，关键是有优势的两个主要问题，稳定性好，寿命长的工业催化剂的研究和开发，技术经济。印度石化公司（IPCC）和GTC联合最近报道的GT- - lAlkSM的甲苯甲醇烷基化技术，和技术和经济200kt/aPX的生产设备评估的发展取得新的进展。使用固定床反应器中的烷基化反应的甲苯，和一个专有的高硅沸石催化剂，在反应温度为400-450℃，反应压力为0.1-0.5MPa的，甲苯和甲醇的质量比为1.35 / 1条件，PX选择性达到85％以上，催化剂运行周期六月至十二月，这种技术：在重整甲苯的主要特点是直接发送的甲苯烷基化装置，共同低成本的甲醇为原料，生产出高浓度PX芳烃，二甲苯部分成本低，简单的结晶装置，有效的复苏PX，获得高纯度PX结晶分离装置建设投资是远远低于传统的吸附分离装置。此外，副产物苯可以忽略不计。每一个农产品1tPX只需消耗：1吨甲苯（甲苯选择性歧化过程中，生产的1吨PX需要消耗约2.5吨苯，甲苯，副产物的质量比的B和PX :1.36-1 .60）。原料甲苯2.34Mt /技术和经济评估200kt/aPX装置甲醇1.73Mt /年的PX集中的2.33Mt / A，甲苯和甲醇价格分别为$ 260 /吨110 /吨计全年净利润约19万，总投资大约7000万美元的成本。
这种技术，例如处理装置的GA-TolAlk甲苯，甲醇，甲基技术，的GT-TransAlk重侧的烃烷基技术转让，的GT-IsomPX异构化技术，和CrystPX结晶技术4套的组合与其他芳烃加上蒸馏装置构成的现代PX联合装置生产将表现出更大的优越性和灵活性。 40万吨/年PX装置PX的恢复方法，设备，与传统的吸附分离混合二甲苯饲料，和现代投资组合PX恢复PX现金成本每吨可节省10％的投资成本下降了2.6％，石脑油原料的要求相比，减少了约53.8％。
由于甲醇价格过度废水的产生和保持长期运行的产业化前景的技术，需要进一步研究。然而，发展天然气化工产业，以及先进的催化剂技术，该技术具有良好的应用前景。
4.3工程研究
安装芳烃催化技术的发展中，规模日益扩大的设备，生产产品的成本越来越低，需要进一步进行工程的过程中和分离这两种技术的研究。在反应过程中，主要的核心反应器，大型传热设备及装置热联合研究课题。随着设备的大小，选择合适的类型的反应器，以及如何确保的空气流的均匀分布在反应器中的主要内容是。 SRIPT气流均匀地分布在轴向固定床上做了深入的研究，并且可用于工业设计。水平的热交换器的效率在很大程度上决定了整个装置的能量消耗水平。板式换热器的的法国PAKINNOX公司代表了最先进的水平，目前的年处理能力，SRIPT的870克拉和100万吨甲苯歧化装置已用于热交换器，有望大大缩短反应器炉上的负载。
产品主要集中在结晶分离技术，分离，德尼罗/ TNO冷冻结晶分离和纯化技术的先进水平。该技术是不来梅大学于1993年，分别为“德尼罗工艺技术和TNO研究所ofEnviromental科学，能源技术和工艺创新发展的分离和纯化技术。与传统的冷冻结晶层状冷冻结晶过程，尼鲁/ TNO冷冻结晶分离和纯化技术的基础上的悬浮状态冻结结晶过程的分离和提纯技术中，整体的能源消耗减少至约10％的传统冷冻结晶过程。
目前该领域的研究，尚未见报道。
5 R＆D具有前瞻性的新技术对二甲苯合成
新的工艺路线，埃克森美孚公司最近报道的副产品蒸汽裂解装置裂解气C4 +烯烃（如环戊二烯，丁二烯，戊二烯，己二烯，甲基环戊二烯，等）和C1-C3的含氧化合物（如甲醇，二甲醚，乙醇，乙醚或甲醇和二甲醚的混合物），选择性地转化成对二甲苯，乙烯和丙烯的新工艺的。 ZSM-5催化剂含有质量分数为4.5％，P沸石（二氧化硅和氧化铝的摩尔比为450），固定床反应器中，反应温度是430℃，反应压力为0.1兆帕，WHSV 0.5H-1和的原料M（双 - 戊二烯）/米（甲苯）/ m（甲醇）/米（水）1.25/1.25/22.5/75环戊二烯基甲醇反应的高选择性，转化为二甲苯，甲醇同样的高选择性乙烯，丙烯，和对二甲苯，二聚环戊二烯的转化率为100％，甲苯的转化率为10％，甲醇转化率为20％。产品质量，包括：对二甲苯30％，25％的乙烯，22％的丙烯，和余下的C4 +烯烃，以及除了以外的二甲苯的C8 + /芳烃。
埃克森美孚甲基甲苯催化合成三甲苯新技术的合成气。铬 - 锌 - 镁-O负载MgO/HZSM-5的催化剂组合物，在原料中的n（H 2）/ n（下CO）/正（甲苯）= 2/1/0.25，并且，反应温度为460℃，反应压力为0.17兆帕WHSV为1.5小时-1的条件下，甲苯的转化率26.0％，二甲苯选择性为84.2％，包括74.5％的对二甲苯的选择性和催化剂的稳定性，预期寿命可达4100h。

② 实验中加入的沸石是不是催化剂其作用是什么

纯的过氧化氢在常温下能产生氧气吗？ 过氧化氢在常温下会缓慢地放出氧气 过氧化氢制取氧气实验中加入沸石的作用是什么？ 我估计是催化剂作用，加快反应的速率。

③ 一般物理化学性质及工艺性能

一、沸石的一般物理性质

1.孔径

沸石内部具有大量的均匀的微孔，微孔的体积占沸石晶体体积的50%以上。其孔径与一般物质的分子大小的数量相当，一般孔穴(笼)为0.6nm～1.5nm，孔道直径为0.3～1.0nm。而其他几种多孔性物质，如活性炭、多孔硅胶、活性氧化铝的孔径不均匀，从零点几纳米到几千纳米。图18－20是几种多孔性物质的孔径分布情况，从图中可以看出，只有沸石的孔径是非常均匀的，其他多孔性物质的孔径分布有一个较宽的范围。

图18－20 几种多孔性物质孔径分布图

2.晶穴(笼)体积

沸石具有蓬松的骨架结构，晶穴体积约占总体积的50%，根据沸石的晶体结构可以计算晶胞体积和晶穴体积。沸石的晶体结构中，有不同的晶穴。例如A型沸石有两种晶穴(笼):α笼和β笼，α笼的大小为1.14nm(对内接的球)，r=0.57nm，V_α=4πr³/3=4×3.14×5.7³/3=0.7757nm³，β笼的大小为0.66nm(对内接的球)，r=0.33nm，V_β=4πr³/3=4×3.14×3.3³/3=0.150nm³，V_α+V_β=0.926nm³，一个A型沸石晶胞的体积为V_A=α³₀=1.816nm³，孔穴率V_A/(V_α+V_β)=926/1816=49.5%。

也可以利用某种吸附质在饱和蒸气压P=P₀时的饱和吸附量以下式计算:

非金属矿产加工与开发利用

式中:d_a———液体吸附量的比重，g/mL;

X_s———饱和吸附量，g/1g沸石;

V_p———晶穴体积，mL/g。

例如:吸附质为H₂O时，25℃时的饱和蒸气压为25mmHg(24g/m³)的吸附量为0.289g/1g沸石，d_w=1g/ml，V_w=X_w/d_w=0.289/1g沸石/1g/mL=0.289mL/g(即1克沸石在此条件下的吸附的水所占的体积)。

孔隙率ρ_t:1克沸石吸附的水的体积V_w/1克沸石的体积V_Z。

非金属矿产加工与开发利用

d_z=1.54g/mL，为4A型沸石的脱水密度。一个A型沸石晶胞的晶穴体积:V_ρ=ρ_t·V=44.5%×V_p=P_*·V×1.861=0.828nm³。

按α笼和β笼的大小计算的体积为0.926nm³，较吸附质测量结果稍大，利用水作吸附质得X、Y型沸石的晶穴体积为0.355mL/g。一般地，加入黏结剂成型后的合成沸石，孔穴体积稍有减少。4A型沸石成型颗粒的孔穴体积为0.231mL/g。5A型沸石成型颗粒的孔穴体积为0.244mL/g，NaX型沸石成型颗粒孔穴体积为0.80mL/g。

3.表面积

与其他多孔性物质相比，沸石具有很大的总表面积，这些表面积主要存在于晶穴的内部。外表面积仅占总表面积的1%左右。将沸石的颗粒视为立方体，立方体的边长等于平均颗粒的大小。例如，将脱水的4A型沸石当成边长为1μm的立方体颗粒，1个颗粒的体积为1μm³=10^－12cm³，4A型沸石的脱水后的密度为1.54g/mL，比容则为:1/1.54=0.65cm³/g，1g沸石含有的1μm的颗粒为:

0.65/10^－12=6.5×10¹¹(颗/g)

一个1μm颗粒的表面积为6×10^－8cm²=6×10^－12m²，则1克沸石的外表面积为:

6.5×10¹¹×6×10^－12m²=3.98m²。

4A型沸石的内表面积的计算:

4A型沸石的晶胞参数为:α₀=1.23nm，每个晶胞中含有一个α笼，α笼可近似地被看成球形，直径为1.14nm，若略去β笼不计，一个α的内表面积为:

4πr²=4π(1.14/2)²=4.0nm²，一个晶胞中含有一个Na₁₂［Al₁₂Si₁₂O₄₈］·27H₂O分子，分子量为2190，1摩尔的任何物质含有6.02×10²³个分子，重量以克为单位，与分子量相同，1克这种物质含有的分子为6.02×10²³/2190个，1克这种物质的内表面为:4.0nm²×6.02×10²³/2190=1100m²。

实际上，在A型沸石中，八元环为相邻的两个α笼的共用。加上晶体不完整，估算的理论内表面积则比实际的内表面积要大些。所以，沸石的表面积主要是指内表面积，常见的多孔性物质及天然矿物的表面积见表18－4。

表18－4 常见的多孔性物质及天然矿物的表面积

4.密度

含水沸石的密度范围一般为2.0～2.3g/cm³，沸石的密度与沸石的结构和阳离子有关。沸石的密度随阳离子的分子量增加而增加。交换了Ba的沸石密度可达2.8g/cm³，常见的几种脱水后的沸石的密度为:4A分子筛为1.54克/cm³，5A沸石为1.57g/cm³，13X分子筛为1.43g/cm³，常见沸石的密度见表18－5。

5.比热

合成沸石的平均比热为0.2×4.186J/(g·℃)。

6.稳定性

沸石在水中呈碱性。达到平衡吸水时的pH值的9～10.5，沸石具有良好的耐酸性和热稳定性。我国浙江丝光沸石的耐酸性试验表明:在2N、4N、6N的HCl和王水中，在90℃温度下处理2小时，晶体结构无破坏，0.1N的NCl中，230℃处理10天，结构均无破坏，当盐酸浓度达10N时，结构才开始破坏，在强酸中，Si/Al>3的沸石(如丝光沸石Si/Al=5)分解沉淀出SiO₂。

沸石的耐热性能很好，在600～700℃的温度下晶体结构不发生变化，如丝光沸石加热至750℃持续10小时，晶体仍部分保持原来的结构，加热至850℃，持续12小时，晶体结构才开始破坏，斜发沸石一般加热至650℃持续12小时，结构不变，800℃下持续12小时，结构破坏，热稳定性仅次于丝光沸石，一般地Si/Al越大，即在组成范围内，硅含量越高，热稳定性越好，因此沸石能在较高的温度条件下使用。

常见沸石的物理性质见表18－5。

表18－5 常见沸石的物理性质

(据中国科学院大连化学物理研究所分子筛组，1978)

二、沸石的吸附性质

一切固体物质表面的原子或分子，与其内部的原子或分子所处的状态是不同的。在固体物质内部，原子或分子所受到的引力是对称的，处在力场饱和的平衡状态，而位于表面的原子或分子，处于不饱和的力场中，所受的力是不对称的，使其固体表面存在过剩的表面自由能，即表面有吸附力场的存在，这是固体表面对气体或液体具有吸附作用的原因。这种吸附力作用的范围较小，一般为0.5nm左右，当被吸附的分子距离力场稍远时，吸附力就迅速减少。当气体或液体进入吸附力场作用范围时就会被吸附，使表面的物质剩余键力抵消，从而降低了固体表面的自由能，固体物质更为稳定。

从理论上讲，一切固体物质的表面都具有吸附作用，实际上，只有多孔性能或很细的粉末物质，由于具有很大的比表面积，即有大量的吸附力场的存在，才具有明显的吸附作用，才能被称为吸附剂，如活性炭、硅胶、沸石、凹凸棒石、海泡石等。

由于沸石内部具有疏松的孔穴、通道、巨大的比表面，强大的饱和力场使其具有优良的吸附性能，而晶穴又较小，那么流体分子则不能避开这种力场的作用，所以，脱水后的沸石对气体分子有液化的趋势，因此对气体分子的吸附量较大。由于孔穴、通道大小均可固定，和普通分子大小相当，所以只有那些直径比孔小的分子才能通过孔道被吸附，而直径大于孔道的分子则不能被吸附，因而具有选择性吸附的性质。另外，沸石和其他类型的吸附剂相比，在较高的温度和较低的吸附质分压下，仍有较高的吸附容量等特点。

1.吸附容量大

脱水沸石，其内部具有很多内表面很大的孔穴，可吸附大量的分子，尤其是对极性分子如H₂O，H₂S，NH₃等或含有极性基团—OH， 的分子以及易极化的分子有很大的吸附容量。这是因为阳离子和带负电荷的硅铝氧骨架所构成的沸石，本身是一种极性物质，其中阳离子给出一个强的局部正电场，吸引极性分子的负极中心，或者是通过静电诱导使易极化分子极化，极性越强的或越易被极化的分子，也就越易被沸石吸附，常见的几种干燥剂的吸水能力(相对湿度为6%)见表18－6及表18－7。

表18－6 常见的几种干燥剂的吸水能力

表18－7 几种干燥剂的吸水能力比值(在不同的相对湿度条件下)

表18－85 A沸石与硅胶吸附能力的比值(25℃，50mmHg)

图18－21 5A分子筛上的选择吸附

从表18－6可见，沸石的吸水能力，较硅胶和氧化铝都高，高氯酸镁的吸水性能虽强，但它的化学活泼性也太强，可使用的范围是有限的。沸石在吸水的同时，还可吸附以下的分子:NH₃，SO₂，CO₂等。吸附能力H₂O>NH₃>H₂S>SO₂>CO₂。

从表18－8中可见，沸石吸附这些分子的能也较硅胶强，这种性质在用沸石处理天然气时，可同时吸附其中的H₂O，CO₂，N₂S等，使天然气中CO₂含量小于50×10^－6，H₂S含量小于5.73mg/m³，5A分子筛在25℃，50×133.322Pa压力下，对H₂S的吸附值可达25%。

2.选择性吸附

沸石的孔穴，孔道大小均匀，固定，和普通分子大小相当，孔穴直径在0.6～1.5nm，孔道直径约在0.3～1.0nm，沸石孔径的大小，决定了可以进入晶穴内部的分子大小，例如，用5A分子筛对正己烷(直径为0.49nm)和分子直径大于0.5nm的苯、四氧萘、甲基环己烷的混合物吸附实验的结果表明:5A分子筛可选择吸附正己烷分子，而对直径大于0.5nm的分子几乎没有吸附作用，见图18－21。其他吸附剂，如硅胶、活性炭的孔径不均匀，对不同大小的分子的吸附几乎不具选择性，表18－9是5A沸石、硅胶、活性炭对烃类的吸附情况，从表中可以看出，沸石对不同大小的分子表现出明显的选择性吸附。从表18－10可以看出，5A分子筛对醇类分子的吸附也显出明显的选择性。

表18－9 几种吸附剂对烃类的吸附

表18－10 醇类的吸附

图18－22 5A分子筛上的吸附等温线(－75℃)

3.对极性分子的吸附量大

在吸附过程中，沸石的孔径大小不是唯一的因素，含有极性基团— ，或含可极化的基团 —等的分子，能与沸石表面发生强烈的作用，在极性分子CO和非极性分子Ar的混合气体中，二者的直径接近:CO为0.28nm，Ar为0.383nm，都小于0.4nm。沸点也接近:CO为－192℃，Ar为－186℃，但CO为极性分子，而Ar为非极性分子，它们在5A型沸石上的吸附曲线如图18－22所示，可以看出它对CO的吸附量远大于Ar。

沸石除具有其特殊性外，也具有一般吸附剂的共性，即吸附量随着吸附质的沸点增高而增大。如乙烷(0.44nm)沸点－88℃，CO(0.28nm)沸点－192℃，乙烷直径虽较CO大，但由于乙烷沸点高出很多，沸石对乙烷的吸附能力大于CO，在同一种沸石上，乙烷在25℃、700×133.322Pa条件下，吸附量为10.2%，而CO在0℃、750×133.3Pa时吸附量仅为5.1%，且乙烷是非极性分子，CO为极性分子，这说明在此条件下，吸附质沸点不同所引起的吸附强弱差异超过了极性因素的作用，不能再由极性与非极性分子间的差异决定选择性了。

沸石对不饱和化合物的分子也有较强的吸附能力，且不饱和度越大，吸附能力也越强，从表18－11可见，沸石较硅胶、活性炭吸附剂有较强的吸附不饱和烃的能力。

表18－11 沸石对不饱和分子的吸附

4.高温、低分压下的吸水性好

沸石是高温吸附剂，图18－23表示温度对各种吸附剂平衡吸附量的影响，从图可以看出，温度高于室温时，硅胶和氧化铝的吸水量迅速下降，超过120℃时，吸附量接近于零，而5A型沸石超过100℃时吸水量还有13%，温度高达200℃时，仍保留有4%的吸水量，而活性氧化铝，特别是硅胶，几乎丧失了吸水能力。

在低水蒸气分压下，与硅胶、活性炭相比，沸石仍具有较高的吸水能力。图18－24是几种干燥剂在不同相对湿度时的吸水量。

图18－23 吸水等压线(10mmHg)

图18－24 几种干燥剂在25℃时的吸水量

5.吸水后的沸石再生性能好

所谓再生，就是通过加热使沸石所吸附的水脱去，从而恢复吸附能力，再生温度越高，脱附就越彻底，一般采用的温度为200～300℃，过高的再生温度对沸石的使用寿命有不利的影响，在200℃下，沸石的残留水量为4.5%，400℃时为1.6%。

三、沸石的离子交换性质

沸石的一个重要性能就是可以进行可逆的阳离子交换，通过离子交换，可以调节晶体内的电场及表面酸性，从而可改变沸石的性质，调节沸石的吸附性和催化特性，例如:将NaA型沸石交换为KA型沸石时，吸氧能力基本消失(O₂的直径为0.28nm)，交换为CaA型沸石时，能吸附丙烷(丙烷直径为0.49nm)。

离子交换技术

沸石阳离子交换一般是在水溶液中进行，其反应可用下式表示:

A⁺Z^－+B⁺→B⁺Z^－+A⁺

式中，Z^－为沸石的阳离子骨架，A⁺为交换前沸石中含有的阳离子，B⁺为水溶液中的主体阳离子。

常见的天然沸石，如斜发沸石和丝光沸石等都具有很高的阳离子交换容量，斜发沸石的理论交换容量为213mmol/100克，丝光沸石的理论交换容量为223mmol/100克±。

沸石阳离子交换过程中，通常用离子交换度，即交换下来的钠离子量占沸石中原有阳离子量的百分数，离子交换容量，即每百克沸石中交换的阳离子毫摩尔数(mmol)，以mmol/100克表示。

离子交换技术，一般在水溶液中进行，这种交换方法要求交换上去的金属阳离子在水溶液中以阳离子(简单的或结合)状态存在，水溶液的pH值范围不应破坏沸石的晶体结构。常用的交换条件:温度为室温至100℃，时间数十分钟到数小时，溶液浓度为0.1～0.2mol。

NaA(4A)型沸石径Ca²⁺或K⁺交换为相应的CaA(5A)或KA(3A)型沸石，NaX(13X)型沸石经Ca²⁺交换为CaX(10X)型沸石，是水溶液中交换的典型例子。

盐熔交换法:碱金属卤化物、硫酸盐、硝酸盐型都可用来提供阳离子交换的酸盐溶液，但要求其熔化的温度必须低于沸石结构破坏温度。在熔盐溶液中，除有阳离子交换反应进行外，还有一部分盐类包藏在沸石的笼内，因此，可形成特殊性能的沸石。

例如:将Li、K、Cs、Ag、Tl等金属的硝酸盐和硝酸钠混合，加热到330℃与NaA型沸石进行交换，其中Li、Ag及Na的硝酸盐可包藏到β笼中，因此可以将沸石中的Na⁺全部交换。非水溶液交换:当所需要交换的金属处于阴离子中，或者金属离子是阳离子，但它的盐不溶于水，或者虽溶于水(AlCl₃、FeCl₃)，但溶液中呈强酸性，容易破坏沸石骨架等，此时可采用非水溶液中离子交换法，一般使用有机溶剂，如二甲基亚砜［(CH₃)₂SO］，乙腈(CH₃CN)等，配成交换溶液，例:1克PtCl₂、溶于100ml二甲基亚砜溶剂中，再加入混有12克NaX型沸石的100ml二甲基亚砜的浆液，在65℃下搅拌交换两天半，用二甲基亚砜洗涤4次，水洗10次，于45℃干燥5天，343℃焙烧3小时，产品分析结果，含Pt3.8%。

非水溶液交换:当所需要交换的金属处于阴离子中，或者金属离子是阳离子，但它的盐不溶于水，或者虽溶于水(AlCl₃、FeCl₃)，但溶液中呈强酸性，容易破坏沸石骨架等，此时可采用非水溶液中离子交换法，一般使用有机溶剂，如二甲基亚砜［(CH₃)₂SO］，乙腈(CH₃CN)等，配成交换溶液，例:1克PtCl₂、溶于100ml二甲基亚砜溶剂中，再加入混有12克NaX型沸石的100ml二甲基亚砜的浆液，在65℃下搅拌交换两天半，用二甲基亚砜洗涤4次，水洗10次。于45℃干燥5天，343℃焙烧3小时，产品分析结果，含Pt3.8%。

蒸气交换法:某些盐类在较低的温度下就能升华为气态，沸石可在这种气态环境中进行离子交换，如NH₄Cl在300℃为气态，沸石中的Na⁺可以和NH₄Cl蒸气进行交换。

沸石阳离子交换性能，主要与沸石中的硅铝比的高低。沸石的孔穴大小，阳离子位置以及阳离子的性质有关。

沸石中的阳离子完全是由于沸石中部分硅被铝置换后，产生不平衡，电荷较少，格架电荷亦较低，为平衡这些电荷而进入沸石中的。因此它也影响离子的交换。如X型和Y型沸石分子筛，具有相同的晶体结构和阳离子位置，但它的硅铝比(SiO₂/Al₂O₃)不同，X型为2.1～3.0，Y型为3.1～6.0，所以阳离子数目也不同，单位晶胞中X型含有86个Na⁺，因此，离子交换性质也有差异，X型分子筛进行离子交换比较容易，而Y型分子筛则比较困难。沸石孔穴的大小直接影响离子交换的进行，如A型分子筛主要孔道直径约0.42nm，因此凡是直径小于0.42nm的阳离子都可以取代Na⁺，碱金属K⁺，Rb⁺，Cs⁺，碱土金属Ca²⁺，Sr²⁺，Ba²⁺以及贵金属Ag⁺，直径都小于0.42nm，故都可以交换Na⁺。

沸石的离子交换具选择性。常见的几种天然沸石离子交换容量见表18－12。

表18－12 常见的几种天然沸石离子交换容量 单位:mmol/100g

其中，菱沸石中的阳离子交换选择性顺序如下:

Ti⁴⁺>K⁺>Ag⁺>Rb⁺>NH⁺₄>Pb²⁺>Na⁺>Ba²⁺>Sr²⁺>Ca²⁺>Li⁺

多数的一价阳离子优先于二价阳离子交换。

在斜发沸石中，几种阳离子的交换选择性能顺序为:

K⁺>NH⁺₄>Na⁺>Ba²⁺>Ca²⁺>Al³⁺

我国河北省独石口斜发沸石岩对Cs²³⁷的选择交换容量为0.15～0.25mg/g;方沸石中的Na⁺易于被Ag⁺，Ti，Pb等交换。吉林省石堋的方沸石岩，其孔径0.26nm，方沸石含量30%～50%，小于NH⁺₄离子的直径(d_NH+4=0.28nm)，从而对NH⁺₄交换容量很低，只有0.18～0.54mg/g沸石，但对直径小于0.26nm的Ca，Cr，Cd具有较高的离子交换容量，日本曾用方沸石除Cu，Cd等离子，效果较好。

经过离子交换后的沸石，其吸附性质，诸如吸附速度、吸附选择性、吸附容量等都可以发生变化，在大多数情况下，比表面积要变小，这常是由于交换后引起沸石结构破坏所致，经多价阳离子交换后，多数沸石的热稳定性有所提高，如经稀土金属离子交换后的Y型沸石有很好的热和水热稳定性，这种特性广泛地利用在沸石的催化剂中。

四、沸石的催化性能

沸石具有排列整齐的晶穴和均匀的孔径，其晶体骨架是阴离子，因此，就有阳离子平衡电荷，二者构成了沸石的互相依存、不可分割的组成部分，沸石作为整体而言，不同类型的沸石的催化活性有很大的差异。

1960年，美国雷特发现合成沸石的催化性能后，沸石的应用很快扩大到石油化工领域，研究表明，沸石具有良好的催化性能，是有效的催化剂和催化剂载体。

沸石的阳离子骨架类型、孔穴大小、孔道、内外表面积、阳离子种类及交换性与其催化性能有很大的关系。

多相催化反应是在固体的催化剂表面上进行的，催化活性与催化剂的活性表面大小有关。对于沸石，99%以上的表面是在晶穴内，因此，沸石作为催化剂和催化剂载体时，催化反应的进行受着沸石晶穴大小的控制。只有比晶孔小的分子可以出入，所以，沸石催化剂对反应物和产物分子的形状和大小都表现出很大的选择性。例:对正乙烷(0.49nm)异相化的异乙烷(0.56nm)用Pd(0.5)－CaY(孔径约0.9nm)型沸石做催化剂时，其异乙烷的产率为70.3%，当用Pd(0.5)－CaA型沸石(孔径0.4～0.5nm)做催化剂时，产率为2.4%。

这是因为正乙烷(0.49nm)可以进入CaA型沸石(0.5nm)的晶穴中，同时发生催化和异构化反应，但异构产物(异乙烷0.56nm)不能从沸石晶孔中逸出，在这种情况下，或者是异构物残留在沸石晶穴内，或者是继续反应为直链烃而逸出，故CaA型沸石上正乙烷催化产物中几乎不含异构烃，异丁烷/正丁烷<0.05。

当外界条件变化时，如温度升高，占沸石总表面积百分之一的外表面亦可成为不可忽视的因素，如钙丝光沸石上的苯加氢生成环乙烷的反应，由于苯(0.68nm)和环乙烷(0.61nm)的分子都大于丝光沸石的孔径，因此反应只能在沸石的外表面上进行，130℃时，环乙烷产率只有4.2%，温度升高到200℃后，产率升为37.5%。

阳离子与催化性能有很大的关系

据反应类型的不同，沸石催化剂的活性中心或者位于充满阳离子的位置上，或者位于脱去阳离子后的空位上，因此，阳离子的性质对催化反应也起重要作用。合成沸石中的阳离子一般也是一价的Na⁺，它和其他一价阳离子具有相似的催化性能，但通常认为:一价阳离子在沸石中完全中和了负电荷中心，它们在沸石的晶穴中能量是均一的;另一方面，通过实验表明，钠型沸石确无酸性中心，因此，一价金属阳离子沸石在羰离子型反应中，几乎没有催化活性，当一价离子被二价或多价金属离子置换后，才能显示出静电场作用或酸性作用。

在沸石催化剂中，大量应用了稀土阳离子沸石催化剂，稀土金属离子与二价阳离子沸石相比，在催化裂化、芳烃烷基化等羰离子型反应中的催化活性都高于二价的阳离子沸石，且具有较高的热稳定性和抗水蒸气性能。

天然沸石一般不能直接用做催化剂，需要用离子交换法将其改为H型沸石才能加以应用。在羰离子型反应中，一般均采用氢型或脱阳离子及多价金属型沸石做催化剂，而沸石中的阳离子多数为钠离子，钠离子的存在对这反应不利，通常用离子交换法把Na₂O降至0.3%以下，制成氢型或脱阳离子型沸石，从而显示出强的羰离子活性。

通常用铵盐［NH₄Cl，(NH₄)₂SO₄、NH₄NO₃］溶液交换沸石中的钠离子，铵基型沸石加热至260℃时，NH⁺₄就开始分解，形成含H⁺的中间体，这叫氢型沸石，由于H⁺很小，具有很强的极化能力，可与沸石的晶格生成羟基，在高温时这些羟基以水的形式脱除，就形成脱阳离子型沸石。过程见图18－25。结构(Ⅱ)代表铵型，结构(Ⅲ，Ⅳ)代表氢型，结构(Ⅴ)代表脱阳离子型，由于氢型转变为脱阳离子型没有截然的分界线，在一般活化温度范围内可能是二者的混合物。

对于高硅(Si/Al>5)沸石，如丝光沸石和毛沸石等可直接用酸处理获得氢型沸石，由X、Y型沸石直接用酸处理，会破坏它的晶体结构。

图18－25 几种沸石的转变过程示意图

用RE³⁺或RE³⁺—NH⁺₄交换的X型或Y型沸石以及—NH⁺₄交换的丝光沸石与硅铝催化剂相比，具有活性高、选择性好、稳定性高以及抗毒能力强等特点，为了保证固体催化剂的强度和传热要求，都采用沸石载体体系，沸石颗粒做活性组分分散在硅铝凝胶或白土中，一般含有沸石5%～25%，载体可将沸石晶粒隔开，使沸石分散均匀，以最佳地发挥沸石的性能，并对沸石晶粒有黏结作用，以达到催化剂的强度要求。

天然沸石是理想的催化剂载体，许多具有催化活性的载体金属，可以通过离子交换进入沸石孔穴中，随后还原成元素状态，这样可以提高金属的利用效率。

④ 离子交换法可以将金属引入沸石筛骨架吗

离子交换法可以将金属引入沸石筛骨架吗
金属离子进入沸石骨架的方法有如下专几种：
1.原位合成属。即在沸石合成时引入金属阳离子，则在沸石骨架中引入金属阳离子来充当正电位来平衡骨架电荷。
2.浸渍。即将沸石做成一定的形状，用金属阳离子溶液来浸泡，靠毛细管压力将金属离子渗透到内部。
3.离子交换。即利用沸石分子筛的通性-离子交换性，用金属离子溶液与沸石原粉进行离子交换。
目前，用得最多的可能是离子交换法，主要原因是1.操作简单；2沸石离子交换可与与改性同时进行，它们之间有相通性。其次离子交换效果好。
至于说到表征我们一般就是分析粉体中阳离子含量。比如NaY沸石想引入La离子，则在交换完成后分析粉体中的La2O3含量。 另外较为先进的就是利用分子探针分析其在骨架上的分布情况，不过我们还未做过。
这方面成功的例子不少，如NaA沸石中引入K、Ca，NaY沸石中引入稀土离子，ZSM-5分子筛中引入Pt、Pd、Zn等等。

⑤ hy型沸石的物理催化性质各位大虾请赐教

HY沸石的孔径结构是和制取的方法有关，商业HY沸石的孔径可以向生产商咨询。
实验室都是自己制取后用BET来测量。
HY沸石的催化性能与：
1。催化的反应，有关。有的反应有很高的催化作用，有的反应没有催化作用。
2。大多数反应需要用改性的HY沸石来提高其催化性能。
3。有时候也用HY沸石作载体去吸附其他催化剂，如Pt。

⑥ 沸石催化剂是什么

基本信息

• 中文名称

  沸石催化剂

• 外文名称

  zeolite catalyst

• 别称

  分子筛催化剂

• 结构

  架状结构

• 别名

  molecular sieve catalyst

名称:沸石催化剂;分子筛催化剂;zeolite catalyst;molecular sieve catalyst

天然沸石为一族含水的硅铝酸盐矿物，含有碱金属和碱土金属，具架状结构，其中有连通的空腔。为大的金属阳离子和水分子所占据，是三维的四面体骨架。人工合成沸石称为分子筛。硅(或铝)-氧环可以形成不同的笼结构，由不同数量和种类的笼即可形成不同类型的分子筛。分子筛是一种水合的硅铝酸盐晶体，其化学组成通式为:(M是金属离子，n是M的价数，m、p分别是SiO2和H2O的摩尔量)，因分子中Si/Al比不同，可以有A、X、Y及丝光沸石型分子筛。分子筛具有酸碱中心，可用于酸碱催化反应，此即为沸石(或分子筛)催化剂。最著名的还有ZSM-5分子筛催化剂。广泛用于催化裂化等石油加工过程和气体、液体的分离、回收、干燥、脱水等工业过程。

⑦ 稀土永磁的案例

17种稀土元素名称的由来及用途浅说
镧(La)
“镧”这个元素是1839年被命名的，当时有个叫“莫桑德”的瑞典人发现铈土中含有其它元素，他借用希腊语中“隐藏”一词把这种元素取名为“镧”。从此，镧便登上了历史舞台。 ??镧的应用非常广泛，如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料（兰粉）、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中，光转换农用薄膜也用到镧，在国外，科学家把镧对作物的作用赋与“超级钙”的美称。
铈（Ce）
“铈”这个元素是由德国人克劳普罗斯，瑞典人乌斯伯齐力、希生格尔于1803年发现并命名的，以纪念1801年发现的小行星——谷神星。 ??铈广泛应用于（1）铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线，还可降低车内温度，从而节约空调用电。从1997年起，日本汽车玻璃全加入氧化铈，1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨，美国约一千多吨。（2）目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中，可有效防止大量汽车废气排到空气中。美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。（3）硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中，可对塑料着色，也可用于涂料、油墨和纸张等行业。目前领先的是法国罗纳普朗克公司。（4）Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器，通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器，还可用于医学。铈应用领域非常广泛，几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。
镨(Pr)
大约160年前，瑞典人莫桑德从镧中发现了一种新的元素，但它不是单一元素，莫桑德发现这种元素的性质与镧非常相似，便将其定名为“镨钕”。“镨钕”希腊语为“双生子”之意。大约又过了40多年，也就是发明汽灯纱罩的1885年，奥地利人韦尔斯巴赫成功地从“镨钕”中分离出了两个元素，一个取名为“钕”，另一个则命名为“镨”。这种“双生子”被分隔开了，镨元素也有了自己施展才华的广阔天地。
镨是用量较大的稀土元素，其主要用于玻璃、陶瓷和磁性材料中。（1）镨被广泛应用于建筑陶瓷和日用陶瓷中，其与陶瓷釉混合制成色釉，也可单独作釉下颜料，制成的颜料呈淡黄色，色调纯正、淡雅。（2）用于制造永磁体。选用廉价的镨钕金属代替纯钕金属制造永磁材料，其抗氧性能和机械性能明显提高，可加工成各种形状的磁体。广泛应用于各类电子器件和马达上。（3）用于石油催化裂化。以镨钕富集物的形式加入Y型沸石分子筛中制备石油裂化催化剂，可提高催化剂的活性、选择性和稳定性。我国70年代开始投入工业使用，用量不断增大。（4）镨还可用于磨料抛光。另外，镨在光纤领域的用途也越来越广。
钕(Nd)
伴随着镨元素的诞生，钕元素也应运而生，钕元素的到来活跃了稀土领域，在稀土领域中扮演着重要角色，并且左右着稀土市场。
钕元素凭借其在稀土领域中的独特地位，多年来成为市场关注的热点。阿尔法磁谱仪的研制成功，标志着我国钕铁硼磁体的各项磁性能已跨入世界一流水平。钕还应用于有色金属材料。在镁或铝合金中添加1.5～2.5%钕，可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀性，广泛用作航空航天材料。另外，掺钕的钇铝石榴石产生短波激光束，在工业上广泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。在医疗上，掺钕钇铝石榴石激光器代替手术刀用于摘除手术或消毒创伤口。钕也用于玻璃和陶瓷材料的着色以及橡胶制品的添加剂。随着科学技术的发展，稀土科技领域的拓展和延伸，钕元素将会有更广阔的利用空间。
钷(Pm)
1947年，马林斯基（J.A.Marinsky）、格伦丹宁（L.E.Glendenin）和科里尔（C.E.Coryell）从原子能反应堆用过的铀燃料中成功地分离出61号元素，用希腊神话中的神名普罗米修斯（Prometheus）命名为钷（Promethium）。
钷为核反应堆生产的人造放射性元素。钷的主要用途有（1）可作热源。为真空探测和人造卫星提供辅助能量。（2）Pm147放出能量低的β射线，用于制造钷电池。作为导弹制导仪器及钟表的电源。此种电池体积小，能连续使用数年之久。此外，钷还用于便携式X-射线仪、制备荧光粉、度量厚度以及航标灯中。
钐（Sm）
1879年，波依斯包德莱从铌钇矿得到的“镨钕”中发现了新的稀土元素，并根据这种矿石的名称命名为钐。
钐呈浅黄色，是做钐钴系永磁体的原料，钐钴磁体是最早得到工业应用的稀土磁体。这种永磁体有SmCo5系和Sm2Co17系两类。70年代前期发明了SmCo5系，后期发明了Sm2Co17系。现在是以后者的需求为主。钐钴磁体所用的氧化钐的纯度不需太高，从成本方面考虑，主要使用95%左右的产品。此外，氧化钐还用于陶瓷电容器和催化剂方面。另外，钐还具有核性质，可用作原子能反应堆的结构材料，屏敝材料和控制材料，使核裂变产生巨大的能量得以安全利用。
铕（Eu）
1901年，德马凯（Eugene-Antole Demarcay）从“钐”中发现了新元素，取名为铕（Europium）。这大概是根据欧洲（Europe）一词命名的。氧化铕大部分用于荧光粉。Eu3+用于红色荧光粉的激活剂，Eu2+用于蓝色荧光粉。现在Y2O2S:Eu3+是发光效率、涂敷稳定性、回收成本等最好的荧光粉。再加上对提高发光效率和对比度等技术的改进，故正在被广泛应用。近年氧化铕还用于新型X射线医疗诊断系统的受激发射荧光粉。氧化铕还可用于制造有色镜片和光学滤光片，用于磁泡贮存器件，在原子反应堆的控制材料、屏敝材料和结构材料中也能一展身手。
钆(Gd)
1880年，瑞士的马里格纳克将“钐”分离成两个元素，其中一个由索里特证实是钐元素，另一个元素得到波依斯包德莱的研究确认，1886年，马里格纳克为了纪念钇元素的发现者 研究稀土的先驱荷兰化学家加多林（Gado Linium），将这个新元素命名为钆。
钆在现代技革新中将起重要作用。它的主要用途有：（1）其水溶性顺磁络合物在医疗上可提高人体的核磁共振（NMR）成像信号。（2）其硫氧化物可用作特殊亮度的示波管和x射线荧光屏的基质栅网。（3）在钆镓石榴石中的钆对于磁泡记忆存储器是理想的单基片。（4）在无Camot循环限制时，可用作固态磁致冷介质。（5）用作控制核电站的连锁反应级别的抑制剂，以保证核反应的安全。（6）用作钐钴磁体的添加剂，以保证性能不随温度而变化。另外，氧化钆与镧一起使用，有助于玻璃化区域的变化和提高玻璃的热稳定性。氧化钆还可用于制造电容器、x射线增感屏。
在世界上目前正在努力开发钆及其合金在磁致冷方面的应用，现已取得突破性进展，室温下采用超导磁体、金属钆或其合金为致冷介质的磁冰箱已经问世。
铽(Tb)
1843年瑞典的莫桑德（Karl G.Mosander）通过对钇土的研究，发现铽元素（Terbium）。铽的应用大多涉及高技术领域，是技术密集、知识密集型的尖端项目，又是具有显著经济效益的项目，有着诱人的发展前景。主要应用领域有：（1）荧光粉用于三基色荧光粉中的绿粉的激活剂，如铽激活的磷酸盐基质、铽激活的硅酸盐基质、铽激活的铈镁铝酸盐基质，在激发状态下均发出绿色光。（2）磁光贮存材料，近年来铽系磁光材料已达到大量生产的规模，用Tb-Fe非晶态薄膜研制的磁光光盘，作计算机存储元件，存储能力提高10～15倍。（3）磁光玻璃，含铽的法拉第旋光玻璃是制造在激光技术中广泛应用的旋转器、隔离器和环形器的关键材料。特别是铽镝铁磁致伸缩合金（TerFenol）的开发研制，更是开辟了铽的新用途，Terfenol是70年代才发现的新型材料，该合金中有一半成份为铽和镝，有时加入钬，其余为铁，该合金由美国依阿华州阿姆斯实验室首先研制，当Terfenol置于一个磁场中时，其尺寸的变化比一般磁性材料变化大，这种变化可以使一些精密机械运动得以实现。铽镝铁开始主要用于声纳，目前已广泛应用于多种领域，从燃料喷射系统、液体阀门控制、微定位到机械致动器、太空望远镜的调节机构和飞机机翼调节器等领域。
镝（Dy）
1886年，法国人波依斯包德莱成功地将钬分离成两个元素，一个仍称为钬，而另一个根据从钬中“难以得到”的意思取名为镝（dysprosium）。镝目前在许多高技术领域起着越来越重要的作用，镝的最主要用途是（1）作为钕铁硼系永磁体的添加剂使用，在这种磁体中添加2~3%左右的镝，可提高其矫顽力，过去镝的需求量不大，但随着钕铁硼磁体需求的增加，它成为必要的添加元素，品位必须在95～99.9%左右，需求也在迅速增加。（2）镝用作荧光粉激活剂，三价镝是一种有前途的单发光中心三基色发光材料的激活离子，它主要由两个发射带组成，一为黄光发射，另一为蓝光发射，掺镝的发光材料可作为三基色荧光粉。（3）镝是制备大磁致伸缩合金铽镝铁（Terfenol）合金的必要的金属原料，能使一些机械运动的精密活动得以实现。（4）镝金属可用做磁光存贮材料，具有较高的记录速度和读数敏感度。（5）用于镝灯的制备，在镝灯中采用的工作物质是碘化镝，这种灯具有亮度大、颜色好、色温高、体积小、电弧稳定等优点，已用于电影、印刷等照明光源。（6）由于镝元素具有中子俘获截面积大的特性，在原子能工业中用来测定中子能谱或做中子吸收剂。（7）Dy3Al5O12还可用作磁致冷用磁性工作物质。随着科学技术的发展，镝的应用领域将会不断的拓展和延伸。
钬(Ho)
十九世纪后半叶，由于光谱分析法的发现和元素周期表的发表，再加上稀土元素电化学分离工艺的进展，更加促进了新的稀土元素的发现。1879年，瑞典人克利夫发现了钬元素并以瑞典首都斯德哥尔摩地名命名为钬（holmium）。
钬的应用领域目前还有待于进一步开发，用量不是很大，最近，包钢稀土研究院采用高温高真空蒸馏提纯技术，研制出非稀土杂质含量很低的高纯金属钬Ho/∑RE>99.9%。目前钬的主要用途有：用作金属卤素灯添加剂，金属卤素灯是一种气体放电灯，它是在高压汞灯基础上发展起来的，其特点是在灯泡里充有各种不同的稀土卤化物。目前主要使用的是稀土碘化物，在气体放电时发出不同的谱线光色。在钬灯中采用的工作物质是碘化钬，在电弧区可以获得较高的金属原子浓度，从而大大提高了辐射效能。（2）钬可以用作钇铁或钇铝石榴石的添加剂；（3）掺钬的钇铝石榴石（Ho:YAG）可发射2μm激光，人体组织对2μm激光吸收率高，几乎比Hd:YAG高3个数量级。所以用Ho:YAG激光器进行医疗手术时，不但可以提高手术效率和精度，而且可使热损伤区域减至更小。钬晶体产生的自由光束可消除脂肪而不会产生过大的热量，从而减少对健康组织产生的热损伤，据报道美国用钬激光治疗青光眼，可以减少患者手术的痛苦。我国2μm激光晶体的水平已达到国际水平，应大力开发生产这种激光晶体。（4）在磁致伸缩合金Terfenol-D中，也可以加入少量的钬，从而降低合金饱和磁化所需的外场。（5）另外用掺钬的光纤可以制作光纤激光器、光纤放大器、光纤传感器等等光通讯器件在光纤通信迅猛的今天将发挥更重要的作用。
铒（Er）
1843年，瑞典的莫桑德发现了铒元素（Erbium）。铒的光学性质非常突出，一直是人们关注的问题：（1）Er3+在1550nm处的光发射具有特殊意义，因为该波长正好位于光纤通讯的光学纤维的最低损失，铒离子（Er3+）受到波长980nm、1480nm的光激发后，从基态4I15/2跃迁至高能态4I13/2，当处于高能态的Er3+再跃迁回至基态时发射出1550nm波长的光，石英光纤可传送各种不同波长的光，但不同的光光衰率不同，1550nm频带的光在石英光纤中传输时光衰减率最低（0.15分贝/公里），几乎为下限极限衰减率。因此，光纤通信在1550nm处作信号光时，光损失最小。这样，如果把适当浓度的铒掺入合适的基质中，可依据激光原理作用，放大器能够补偿通讯系统中的损耗，因此在需要放大波长1550nm光信号的电讯网络中，掺铒光纤放大器是必不可少的光学器件，目前掺铒的二氧化硅纤维放大器已实现商业化。据报道，为避免无用的吸收，光纤中铒的掺杂量几十至几百ppm。光纤通信的迅猛发展，将开辟铒的应用新领域。（2）另外掺铒的激光晶体及其输出的1730nm激光和1550nm激光对人的眼睛安全，大气传输性能较好，对战场的硝烟穿透能力较强，保密性好，不易被敌人探测，照射军事目标的对比度较大，已制成军事上用的对人眼安全的便携式激光测距仪。（3）Er3+加入到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料，是目前输出脉冲能量最大，输出功率最高的固体激光材料。（4）Er3+还可做稀土上转换激光材料的激活离子。（5）另外铒也可应用于眼镜片玻璃、结晶玻璃的脱色和着色等。
铥（Tm）
铥元素是1879年瑞典的克利夫发现的，并以斯堪迪那维亚（Scandinavia）的旧名Thule命名为铥（Thulium）。
铥的主要用途有以下几个方面：（1）铥用作医用轻便X光机射线源，铥在核反应堆内辐照后产生一种能发射X射线的同位素，可用来制造便携式血液辐照仪上，这种辐射仪能使铥-169受到高中子束的作用转变为铥-170，放射出X射线照射血液并使白血细胞下降，而正是这些白细胞引起器官移植排异反应的，从而减少器官的早期排异反应。（2）铥元素还可以应用于临床诊断和治疗肿瘤，因为它对肿瘤组织具有较高亲合性，重稀土比轻稀土亲合性更大，尤其以铥元素的亲合力最大。（3）铥在X射线增感屏用荧光粉中做激活剂LaOBr:Br（蓝色），达到增强光学灵敏度，因而降低了X射线对人的照射和危害，与以前钨酸钙增感屏相比可降低X射线剂量50%，这在医学应用具有重要现实的意义。（4）铥还可在新型照明光源 金属卤素灯做添加剂。（5）Tm3+加入到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料，这是目前输出脉冲量最大，输出功率最高的固体激光材料。Tm3+也可做稀土上转换激光材料的激活离子。
镱（Yb）
1878年，查尔斯（Jean Charles）和马利格纳克（在“铒”中发现了新的稀土元素，这个元素由伊特必（Ytterby）命名为镱（Ytterbium）。
镱的主要用途有（1）作热屏蔽涂层材料。镱能明显地改善电沉积锌层的耐蚀性，而且含镱镀层比不含镱镀层晶粒细小，均匀致密。（2）作磁致伸缩材料。这种材料具有超磁致伸缩性即在磁场中膨胀的特性。该合金主要由镱/铁氧体合金及镝/铁氧体合金构成，并加入一定比例的锰，以便产生超磁致伸缩性。（3）用于测定压力的镱元件，试验证明，镱元件在标定的压力范围内灵敏度高，同时为镱在压力测定应用方面开辟了一个新途径。（4）磨牙空洞的树脂基填料，以替换过去普遍使用银汞合金。（5）日本学者成功地完成了掺镱钆镓石榴石埋置线路波导激光器的制备工作，这一工作的完成对激光技术的进一步发展很有意义。另外，镱还用于荧光粉激活剂、无线电陶瓷、电子计算机记忆元件（磁泡）添加剂、和玻璃纤维助熔剂以及光学玻璃添加剂等。
镥（Lu）
1907年，韦尔斯巴赫和尤贝恩（G.Urn）各自进行研究，用不同的分离方法从“镱”中又发现了一个新元素，韦尔斯巴赫把这个元素取名为Cp(Cassiopeium)，尤贝恩根据巴黎的旧名lutece将其命名为Lu(Lutetium)。后来发现Cp和Lu是同一元素，便统一称为镥。
镥的主要用途有（1）制造某些特殊合金。例如镥铝合金可用于中子活化分析。（2）稳定的镥核素在石油裂化、烷基化、氢化和聚合反应中起催化作用。（3）钇铁或钇铝石榴石的添加元素，改善某些性能。（4）磁泡贮存器的原料。（5）一种复合功能晶体掺镥四硼酸铝钇钕，属于盐溶液冷却生长晶体的技术领域，实验证明，掺镥NYAB晶体在光学均匀性和激光性能方面均优于NYAB晶体。（6）经国外有关部门研究发现，镥在电致变色显示和低维分子半导体中具有潜在的用途。此外，镥还用于能源电池技术以及荧光粉的激活剂等。
钇(Y)
1788年，一位以研究化学和矿物学、收集矿石的业余爱好者瑞典军官卡尔·阿雷尼乌斯（Karl Arrhenius）在斯德哥尔摩湾外的伊特必村（Ytterby），发现了外观象沥青和煤一样的黑色矿物，按当地的地名命名为伊特必矿（Ytterbite）。1794年芬兰化学家约翰·加多林分析了这种伊特必矿样品。发现其中除铍、硅、铁的氧化物外，还含有约38%的未知元素的氧化物枣“新土”。1797年，瑞典化学家埃克贝格（Anders Gustaf Ekeberg）确认了这种“新土”，命名为钇土（Yttria,钇的氧化物之意）。
钇是一种用途广泛的金属，主要用途有:（1）钢铁及有色合金的添加剂。FeCr合金通常含0.5-4%钇，钇能够增强这些不锈钢的抗氧化性和延展性；MB26合金中添加适量的富钇混合稀土后，合金的综合性能得到明显的改善，可以替代部分中强铝合金用于飞机的受力构件上；在Al-Zr合金中加入少量富钇稀土，可提高合金导电率；该合金已为国内大多数电线厂采用；在铜合金中加入钇，提高了导电性和机械强度。（2）含钇6%和铝2%的氮化硅陶瓷材料，可用来研制发动机部件。（3）用功率400瓦的钕钇铝石榴石激光束来对大型构件进行钻孔、切削和焊接等机械加工。（4）由Y-Al石榴石单晶片构成的电子显微镜荧光屏，荧光亮度高，对散射光的吸收低，抗高温和抗机械磨损性能好。（5）含钇达90%的高钇结构合金，可以应用于航空和其它要求低密度和高熔点的场合。（6）目前倍受人们关注的掺钇SrZrO3高温质子传导材料，对燃料电池、电解池和要求氢溶解度高的气敏元件的生产具有重要的意义。此外，钇还用于耐高温喷涂材料、原子能反应堆燃料的稀释剂、永磁材料添加剂以及电子工业中作吸气剂等。
钪(Sc)
1879年，瑞典的化学教授尼尔森（L.F.Nilson, 1840~1899）和克莱夫（P.T.Cleve, 1840~1905）差不多同时在稀有的矿物硅铍钇矿和黑稀金矿中找到了一种新元素。他们给这一元素定名为“Scandium”（钪），钪就是门捷列夫当初所预言的“类硼”元素。他们的发现再次证明了元素周期律的正确性和门捷列夫的远见卓识。
钪比起钇和镧系元素来，由于离子半径特别小，氢氧化物的碱性也特别弱，因此，钪和稀土元素混在一起时，用氨（或极稀的碱）处理，钪将首先析出，故应用“分级沉淀”法可比较容易地把它从稀土元素中分离出来。另一种方法是利用硝酸盐的分极分解进行分离，由于硝酸钪最容易分解，从而达到分离的目的。
用电解的方法可制得金属钪，在炼钪时将ScCl3、KCl、LiCl共熔，以熔融的锌为阴极电解之，使钪在锌极上析出，然后将锌蒸去可得金属钪。另外，在加工矿石生产铀、钍和镧系元素时易回收钪。钨、锡矿中综合回收伴生的钪也是钪的重要来源之一。
钪在化合物中主要呈3价态，在空气中容易氧化成Sc2O3而失去金属光泽变成暗灰色。
钪能与热水作用放出氢，也易溶于酸，是一种强还原剂。
钪的氧化物及氢氧化物只显碱性，但其盐灰几乎不能水解。钪的氯化物为白色结晶，易溶于水并能在空气中潮解。
在冶金工业中，钪常用于制造合金（合金的添加剂），以改善合金的强度、硬度和耐热和性能。如，在铁水中加入少量的钪，可显著改善铸铁的性能，少量的钪加入铝中，可改善其强度和耐热性。
在电子工业中，钪可用作各种半导体器件，如钪的亚硫酸盐在半导体中的应用已引起了国内外的注意，含钪的铁氧体在计算机磁芯中也颇有前途。
在化学工业上，用钪化合物作酒精脱氢及脱水剂，生产乙烯和用废盐酸生产氯时的高效催化剂。
在玻璃工业中，可以制造含钪的特种玻璃。
在电光源工业中，含钪和钠制成的钪钠灯，具有效率高和光色正的优点。
自然界中钪均以45Sc形式存在，另外，钪还有9种放射性同位素，即40～44Sc和46～49Sc。其中，46Sc作为示踪剂，已在化工、冶金及海洋学等方面使用。在医学上，国外还有人研究用46Sc来医治癌症。钪的性质及用途。
稀土资源很稀缺，美日已经不开采自己国内的稀土资源，只从我国进口，我国稀土出口可以说把黄金卖成白菜价了，近几年国家才渐渐重视起来，控制了稀土的出口量。

⑧ 镨的应用领域

镨在石油化工方面可用作催化剂。
镨作为用量较大的稀土元素，很大一部分是以混合稀土的形式被利用，比如用作金属材料的净化变质剂、化工催化剂、农用稀土等等。以镨钕富集物的形式加入Y型沸石分子筛中制备石油裂化催化剂，可提高催化剂的活性、选择性和稳定性。作为塑料改性添加剂，在聚四氟乙烯（PTFE）中加入镨钕富集物，可明显提高PTFE的耐磨性能。
稀土永磁材料是当今最热门的稀土应用领域。镨单独用作永磁材料性能并不突出，但它却是一个能改善磁性能的优秀协同元素。无论是第一代稀土永磁材料钐钴永磁合金，还是第三代稀土永磁材料钕铁硼，加入适量的镨都能有效地提高和改善永磁材料性能。如在SmCo5中加入部分Pr取代Sm可以提高永磁材料的磁能积，两者的比例一般为80%Sm—20%Pr，若镨加入过多反而会降低材料的矫顽力和稳定性。在第三代稀土永磁材料钕铁硼中，添加镨可以提高材料的矫顽力，德国、日本等国在生产高矫顽力钕铁硼磁体时，均加入部分镨。镨的加入量为5%～8%，最高达10%，可取代1/3的钕。磁性材料对镨质量要求较高，至少应达到钕的同等质量。加入镨还能提高磁体抗氧化性能（耐空气腐蚀）和机械性能，已被广泛应用于各类电子器件和马达上。
镨还可用于研磨和抛光材料。纯铈基抛光粉通常为淡黄色，是光学玻璃的优质抛光材料，已取代抛光效率低又污染生产环境的氧化铁红粉。氧化钕对抛光作用不大，但镨却有良好的抛光性能。含镨的稀土抛光粉会呈红褐色，也被称作红粉，但这种红不是氧化铁红，而是由于含有氧化镨使稀土抛光粉颜色变深。镨还被用新型磨削材料，制成含镨刚玉砂轮。与白刚玉相比，在磨削碳素结构钢、不锈钢、高温合金时，效率和耐用性可提高30%以上。为了降低成本，过去多用镨钕富集物为原料，故称镨钕刚玉砂轮。
镨在光纤领域的用途也越来越广，已开发出在1300~1360nm谱区起放大作用的掺镨光纤放大器（PDFA），技术日趋成熟。PDFA以其优异的性能价格比，对中国当前大量铺设的1550nm的CATV系统光纤有线电视的兴建改造与系统升级有着重大的实际意义。PDFA将从根本上改变现有的1550nmCATV的网络格局,使1310nmCATV系统在HFC系统改造中成为替代1550nm系统的理想选择。

⑨ 超稳Y型沸石（USY）比Y型沸石的性能有什么变化

超稳Y型沸石（USY）比Y型沸石的性能有什么变化
(1)热稳定性及水热稳定性提高；
(2)氢转移能力降低，汽油中烯烃含量增加，汽油辛烷值提高；
(3)焦炭产率降低，改善了焦炭选择性；
(4)裂化活性降低，汽油收率降低，相应柴油收率提高，总液体收率增加。

⑩ 什么是稀土催化剂

含有稀土元素的催化剂。如汽车尾气净化剂等。