沸石分子筛催化剂英文解释翻译、沸石分子筛催化剂的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 zeolite(molecular sieve)catalyst

分词翻译：

沸石的英语翻译：

zeolite
【化】 zeolite; zeolites
【医】 zeolite

分子筛催化剂的英语翻译：

【化】 molecular sieve based catalysts; molecular sieve catalyst

专业解析

沸石分子筛催化剂（Zeolite Molecular Sieve Catalyst）是一种具有规则微孔结构的无机晶体材料，主要成分为硅铝酸盐，因其独特的孔道结构和表面酸性，被广泛用作高效、选择性催化剂。其核心定义与特性如下：

一、术语解析与定义

沸石（Zeolite）
源自希腊语“zeo”（沸腾）与“lithos”（石头），指天然或合成的硅铝酸盐矿物，加热时因吸附水释放产生“沸腾”现象。其晶体结构由SiO₄和AlO₄四面体通过氧原子连接形成三维网状骨架，构成均匀纳米级孔道。
分子筛（Molecular Sieve）
指材料能根据分子尺寸与形状选择性吸附或分离物质。沸石的孔径通常在0.3–1.0 nm，仅允许特定尺寸分子进入孔道，实现“筛分”效应。
催化剂（Catalyst）
指通过提供反应路径降低活化能、加速化学反应速率，且自身不被消耗的物质。沸石分子筛因其酸性位点（如布朗斯特酸和路易斯酸）及择形性成为高效催化剂。

二、核心催化机制

择形催化（Shape-Selective Catalysis）
沸石的规整孔道仅允许特定构型分子进入并反应。例如ZSM-5分子筛（孔径0.55 nm）可选择性催化对二甲苯生成，抑制邻、间位异构体。

表面酸性调控
铝原子取代硅产生负电荷，由质子（H⁺）或金属离子平衡形成酸性位，促进裂解、异构化等反应。酸强度可通过硅铝比调节，反应通式为：

$$ ce{Si-OH-Al + R+ -> [Si-O-Al]^- + RH} $$

（R⁺为碳正离子中间体）。

三、工业应用领域

石油炼制
FCC（流化催化裂化）工艺中Y型沸石催化剂将重油裂解为汽油、柴油，提升轻质油收率（美国能源部数据，转化率提高20–30%）。

化工合成
ZSM-5催化甲醇制汽油（MTG）、乙苯脱氢制苯乙烯，选择性>90%（ACS Catalysis研究证实）。

环保领域
Cu/SSZ-13沸石催化剂用于柴油车尾气SCR脱硝（NOₓ转化率>95%），满足国六排放标准。

权威参考文献

International Zeolite Association. Framework Type Codes. iza-online.org
U.S. Department of Energy. Catalysis for Bioenergy. energy.gov
ACS Publications. Zeolite Catalysis in Organic Transformations. pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c03404
Nature Materials. Shape-Selectivity in Zeolite Catalysis. nature.com/articles/s41563-019-0411-7
Journal of Catalysis. FCC Catalyst Design. sciencedirect.com/science/article/pii/S0021951718304789

网络扩展解释

沸石分子筛催化剂是一种以沸石（又称分子筛）为核心材料的多孔催化剂，具有独特的结构和催化性能。以下从结构、功能、类型和应用等方面进行详细解释：

1.结构与组成

沸石分子筛是由硅氧四面体（SiO₄）和铝氧四面体（AlO₄）通过氧桥键连接形成的三维微孔晶体结构。其化学组成可表示为：
$$ M_{x/n}[(AlO_2)_x·(SiO_2)_y]·ZH_2O $$
其中，M为金属阳离子（如Na⁺、K⁺、Ca²⁺等），用于平衡铝氧四面体的负电荷。这种结构形成了均匀的孔径（通常为0.3~2.0 nm），能选择性吸附或排斥不同大小的分子，因此得名“分子筛”。

2.催化功能与优势

酸性活性位点：表面含有强酸中心，晶孔内存在极化电场，适合催化裂化、异构化等反应。
择形选择性：孔径大小限制反应物或产物的进出，实现特定反应路径控制。
稳定性：耐高温、耐水蒸气，适用于苛刻反应条件。

3.主要类型

按结构分类：A型（立方晶系，孔径约4Å）、X型、Y型等。
按金属掺杂：可引入铁、铜、钒等金属元素，形成多相催化剂，扩展应用范围。

4.应用领域

石油化工：催化裂化（如炼油）、芳环羟基化（如苯酚生产）。
环保与能源：气体吸附分离（如CO₂捕获）、VOCs治理。
精细化工：绿色合成（如双氧水参与的反应）。

5.发展历史

天然沸石发现于18世纪，19世纪发现其吸附和离子交换特性，20世纪人工合成技术推动其工业化应用。目前，通过金属掺杂和结构调控，沸石分子筛催化剂在高效、环保生产中持续发挥重要作用。