【正文】 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家重點實驗室 54 。 化工資源有效利用國家重點實驗室 53 第三章 工業(yè)催化劑的研究方法（習(xí)題） 簡述積分反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)特征 。 應(yīng)用： （ 1） 催化劑的組成和結(jié)構(gòu)的特殊問題的研究 。 因此 ， ＭＡＳＮＭＲ已成為催化材料結(jié)構(gòu)表征的重要技術(shù)之一 。 （ 2） 應(yīng)用： 催化劑表面氧化 、 還原性能的研究 。 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 。 （ 2） 應(yīng)用： 催化劑表面吸附中心的研究 。 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家重點實驗室 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)兩個步驟 。 化工資源有效利用國家重點實驗室 46 第三節(jié) 催化劑的結(jié)構(gòu)表征（微觀性質(zhì)） 一個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)兩個峰 ， 在其ＴＧ曲線上均有對應(yīng)的失重 。 化工資源有效利用國家重點實驗室 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 。 化工資源有效利用國家重點實驗室 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家重點實驗室 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間的函數(shù)來研究其規(guī)律的一種技術(shù) 。 若用光譜儀來分析散射光的光譜 ， 會發(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 ， 且包含有若干個不同頻率的成分 ， 這部分光稱為拉曼散射 。 近紅外： 10000－ 4000 cm1 中紅外： 4000－ 400 cm1 遠紅外： 400－ 10 cm1 化工資源有效利用國家重點實驗室 41 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） 表面酸性的研究； 3） 活性中心吸附態(tài)的研究； 4） 反應(yīng)動態(tài)的原位研究 。 由吸附分子的紅外光譜研究 ， 就可以獲得表面吸附物種的結(jié)構(gòu)信息 ， 尤其可以得到在反應(yīng)條件下吸附物種結(jié)構(gòu)的信息 ， 從而深入認識催化作用的機理 。 第三節(jié) 催化劑的結(jié)構(gòu)表征（微觀性質(zhì)） 化工資源有效利用國家重點實驗室 37 實際的 X射線光電子能譜儀中的能量關(guān)系 : 因此有： 真空能級算起的結(jié)合能 ΦSP和 ΦS分別是譜儀和樣品的功函數(shù) EBV與以 Fermi能級算起的結(jié)合能 EBF間有： )( SSPKVB ??? ???? EhEE EBV BF S? ? ?E h EBF K SP? ? ?? ?第三節(jié) 催化劑的結(jié)構(gòu)表征（微觀性質(zhì)） 應(yīng)用： （ 1） 組分鑒定 （ 固體最表面元素的鑒定 ， 一般 25 nm 的厚度 ） ； （ 2） 價態(tài)分析 （ 由結(jié)合能的化學(xué)位移變化確定 ） ； （ 3） 半定量分析 （ 峰面積 x 靈敏度因子 ） ； （ 4） 組分間相互作用的研究； （ 5） 反應(yīng)機理的研究 （ 如反應(yīng)機理 、 失活機理 、 中毒機理等 ） 。 此時光子的一部分能量用來克服內(nèi)層電子的軌道結(jié)合能（ EB） ， 余下的能量使成為發(fā)射電子 （ e） 所具有的動能 （ EK） ，這就是光電效應(yīng) 。 化工資源有效利用國家重點實驗室 33 第三節(jié) 催化劑的結(jié)構(gòu)表征（微觀性質(zhì)） 一個 SEM實例： NiFe2O4–SiO2–Al2O3催化劑 化工資源有效利用國家重點實驗室 34 SEM micrographs of Al2O3 (a) and NiFe2O4–SiO2–Al2O3 (b) （ Applied Catalysis A: General 329 (2022) 112–119） 第三節(jié) 催化劑的結(jié)構(gòu)表征（微觀性質(zhì)） 三 、 X射線 光電子能譜 (XPS)法 （ 表面研究 ） 通常 ， 催化反應(yīng)都是在催化劑表面發(fā)生的 ，因此 ， 要深入認識催化反應(yīng)的本質(zhì) ， 必需要對催化劑表面元素組成 、 化學(xué)價態(tài) 、 表面結(jié)構(gòu) 、表面電子態(tài)等進行研究 ， 而 X射線光電子能譜法 （ XPS） 是獲得這些信息的一種很好的表面分析技術(shù) 。 與電視機的掃描方式相似 ， 從電子槍陰極發(fā)出的電子束 ， 受到陰陽極之間加速電壓的作用 ， 射向鏡筒 ， 經(jīng)過聚光鏡及物鏡的會聚作用 ，縮小成直徑約幾毫微米的電子探針 ， 在物鏡上部掃描線圖的作用下 ， 電子探針在樣品表面作光柵狀掃描 ， 且激發(fā)出多種電子信號 。 透射電子圖像分析：研究晶格缺陷 （ 雜位 、 位錯 、 層錯 ） 及晶界 、 晶體包體 、 出溶相等； 電子衍射分析：測定晶胞參數(shù) ， 晶體取向關(guān)系等； 會聚束電子衍射分析：測定晶體點群及空間群 ， 研究晶體缺陷等； 能譜分析系統(tǒng)：可進行元素的線分布 、 面分布及單晶化學(xué)成分的能譜定量 、 半定量分析 ， 還可進行元素賦存狀態(tài)分析及各種形貌 、 粒度 、 空隙度分析等 。透射電鏡包括