工業(yè)催化基礎(chǔ)講義-資料下載頁(yè)
2025-04-29 06:12本頁(yè)面
【正文】 利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 42 第三節(jié) 催化劑的結(jié)構(gòu)表征（微觀性質(zhì)） 激光拉曼光譜法 （ LSR） （ 1） 原理： 當(dāng)頻率為 ν 0的單色光 （ 如激光 ） 入射于試樣時(shí) ，一般除了透射 、 反射或吸收以外 ， 同時(shí)還出現(xiàn)向四面八方輻射的微弱的散射光 。 若用光譜儀來(lái)分析散射光的光譜 ， 會(huì)發(fā)現(xiàn)散射光是由若干不同頻率的成分所組成的 ， 大部分散射光的頻率與原來(lái)入射光的頻率 ν 0相同 ， 少部分散射光的頻率發(fā)生了變化 ， 與 ν 0不同 ， 且包含有若干個(gè)不同頻率的成分 ， 這部分光稱為拉曼散射 。 拉曼散射是物質(zhì)對(duì)激光的非彈性散射 ， 是分子的振轉(zhuǎn)能級(jí)的躍遷引起的 ， 因此可以獲得分子結(jié)構(gòu)方面的信息 。 化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 43 第三節(jié) 催化劑的結(jié)構(gòu)表征（微觀性質(zhì)） （ 2） 應(yīng)用： 1） 物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究； 2） 催化劑表面的研究； 3） 活性中心吸附態(tài)的研究； 化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 44 第三節(jié) 催化劑的結(jié)構(gòu)表征（微觀性質(zhì)） 五 、 熱重分析 (TG)法 熱分析是研究物質(zhì)在加熱或冷卻過(guò)程中其性質(zhì)和狀態(tài)的變化 ， 并將這種變化作為溫度或時(shí)間的函數(shù)來(lái)研究其規(guī)律的一種技術(shù) 。 熱分析用于催化方面的研究主要包括催化劑活性評(píng)價(jià) 、 催化劑制備條件選擇 、 催化劑組成確定 、 催化劑老化及失活機(jī)理 、 催化劑的積炭行為等方面 。 化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 45 第三節(jié) 催化劑的結(jié)構(gòu)表征（微觀性質(zhì)） 原理： 熱重天平原理 。 應(yīng)用： （ 1） 催化劑的水含量和結(jié)晶水研究； （ 2） 催化劑表面積炭的研究； （ 3） 吸脫附研究 。 化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 46 第三節(jié) 催化劑的結(jié)構(gòu)表征（微觀性質(zhì)） 一個(gè)表面積炭催化劑于空氣下燒炭的ＴＧ ＤＴＧ曲線 可見 ， 在燒炭ＤＴＧ曲線上出現(xiàn)兩個(gè)峰 ， 在其ＴＧ曲線上均有對(duì)應(yīng)的失重 。 第一個(gè)峰為脫表面吸附水 ， 第二個(gè)峰為積炭的燃燒 。 化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 47 第三節(jié) 催化劑的結(jié)構(gòu)表征（微觀性質(zhì)） 六 、 程序升溫法 （ TPD、 TPR、 TPO） 分子在催化劑表面發(fā)生催化反應(yīng)要經(jīng)歷很多步驟 ，其中最主要的是吸附和表面反應(yīng)兩個(gè)步驟 。 因此要闡明一種催化過(guò)程中催化劑的作用本質(zhì)及反應(yīng)分子與其作用的機(jī)理 ， 必須對(duì)催化劑的吸附性能 (吸附中心的結(jié)構(gòu) 、 能量狀態(tài)分布 、 吸附分子在吸附中心上的吸附態(tài)等 )和催化性能 (催化劑活性中心的性質(zhì) 、 結(jié)構(gòu)和反應(yīng)分子在其上的反應(yīng)歷程等 )進(jìn)行深入研究 。 其中程序升溫法 （ TPD、 TPR、 TPO） 是一種很好的研究方法 。 化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 48 第三節(jié) 催化劑的結(jié)構(gòu)表征（微觀性質(zhì)） 程序升溫脫附 （ TPD） （ 1） 原理： 程序升溫條件下 ， 檢測(cè)吸附物的脫出 。 （ 2） 應(yīng)用： 催化劑表面吸附中心的研究 。 化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 49 第三節(jié) 催化劑的結(jié)構(gòu)表征（微觀性質(zhì)） 催化劑表面吸附中心的研究的一個(gè)例子： CO在 Pt、 Pt3Sn、 PtSn上的 TPD曲線 Ｐｔ和Ｓｎ形成合金后 ， ＴＰＤ峰向低溫方向位移 ， 而且Ｓｎ的含量增加后 ， 高溫峰消失 。 該現(xiàn)象表明 ， Ｐｔ和Ｓｎ之間產(chǎn)生了電子配位體效應(yīng) ， Ｓｎ削弱了Ｐｔ吸附ＣＯ的性能 。 化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 50 第三節(jié) 催化劑的結(jié)構(gòu)表征（微觀性質(zhì)） 程序升溫還原 （ TPR） 、 程序升溫氧化 （ TPO） （ 1） 原理： 在 H2或 O2存在下的程序升溫過(guò)程 ， 檢測(cè)脫出的物質(zhì) 。 （ 2） 應(yīng)用： 催化劑表面氧化 、 還原性能的研究 。 化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 51 第三節(jié) 催化劑的結(jié)構(gòu)表征（微觀性質(zhì)） 七 、 核磁共振 (NMR)技術(shù) X射線衍射方法 (ＸＲＤ )得到的結(jié)構(gòu)信息來(lái)自于遠(yuǎn)程的晶序 ， 是結(jié)構(gòu)的平均；固體高分辨ＭＡＳＮＭＲ對(duì)局部結(jié)構(gòu)和幾何性敏感 ， 能提供局部結(jié)構(gòu)和排列的重要信息 。 因此 ， ＭＡＳＮＭＲ已成為催化材料結(jié)構(gòu)表征的重要技術(shù)之一 。 化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 52 第三節(jié) 催化劑的結(jié)構(gòu)表征（微觀性質(zhì)） 原理： 原子核 （ 自旋不等于零的核 ） 在核外磁場(chǎng)中的能級(jí)共振躍遷 。 應(yīng)用： （ 1） 催化劑的組成和結(jié)構(gòu)的特殊問(wèn)題的研究 。如表 面酸堿性； OH基團(tuán)的排列和分布；分子篩中 Na、 Al等金屬離子的位置 、 分布的研究等； （ 2） 固體催化劑上吸附態(tài)的研究； （ 3） 催化反應(yīng)機(jī)理的研究 。 化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 53 第三章 工業(yè)催化劑的研究方法（習(xí)題） 簡(jiǎn)述積分反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)特征 。 催化劑的性能評(píng)價(jià)和動(dòng)力學(xué)研究的目的是什么 ？ 催化劑的孔結(jié)構(gòu)研究中 ， 氣體吸附法和壓汞法分別用于何種樣品 ？ 簡(jiǎn)述 X－射線衍射 (XRD)法的基本原理 。 X光電子能譜 (XPS)法主要獲得的是催化劑的什么信息 ？ 紅外和激光拉曼光譜法在催化劑的研究中可以獲得什么信息 ？ 化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 54
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1