ZrO_2酸碱性质的TPD表征__单组分吸附研究
ZrO2四方晶相(101)晶面上H2SO4平衡吸附的结构模型
[摘要]介绍了四方相氧化锆(101)晶面的5层slab模型上吸附硫酸的各种结构弛豫结果。
关键词：结构研究、氧化锆、ZrO2、四方相、硫酸根吸附、超强酸催化剂。
介绍了四方相氧化锆(101)晶面的5层slab模型上吸附硫酸的各种结构弛豫结果。在初始结构弛豫中，起始构型是一个H2SO4分子，通过其H原子与表面配位。通过标准几何优化技术和短MD模拟相结合的运行方式，在环境温度下，以确定势能表面上不同的静止点位置。发现的第一个结构是硫酸氢根阴离子，即一个质子被附近的表面氧原子夺走，并形成表面羟基。图1显示了吸附复合物及相关平衡键长。硫酸氢根离子与ZrO2(101)晶面形成三个Zr-O键，并包含三个S-O单键和一个S=O双键。独立的硫酸分子和裸露的ZrO2(101)晶面的相互作用能为-243 kJ/mol，表明相互的强作用主要由静电引起。到被吸附的阴离子的Zr-O键长度非常接近体相ZrO2体系中长Zr-O键的长度。
因为White等人曾提出三氧化硫也可能充当活性中心的作用，我们优化了吸附在(101)晶面的SO3分子的结构。尽管可以找到平衡结构，但其吸附能是排斥性的，并且该表面复合物在热力学上不是稳定的。
图2(2H+,SO42-)/ZrO2(101/ZrO2吸附复合物及相关平衡键长(Å)
然而，在第二种吸附结构中，发现H2SO4分子完全解离，并形成了硫酸根阴离子和两个表面羟基。硫酸是一种强质子酸，其第二酸常数比第一个酸常数小约100000倍。相应地，计算出第一去质子能为1316kJ/mol，第二去质子能为3200kJ/mol。硫酸在ZrO2表面失去两个质子，再次表明表面氧原子的碱强度，但也反映了硫酸根离子与表面锆原子之间的相当强的相互作用。图2显示了所得到吸附复合物的结构。唯一的“游离”S-O键具有典型的S=O双键长度(1.44Å)，而其余三个与表面Zr原子配位的S-O键的键长为1.53Å，实际上其长度与孤立的SO42-气相阴离子计算得出的键长(1.52Å)相等。该复合物的吸附能为-322kJ/mol，即比硫酸氢根表面复合物更稳定。在800K(通常为焙烧温度)下进行的短分子动力学模拟中，证明该结构是稳定的，未观察到转化为另一种可能更稳定的结构形式。
第七讲 程序升温分析技术在催化剂表征中的应用
第七讲程序升温分析技术在催化剂表征中的应用/viewthread.php?tid=6492多相催化过程是一个极其复杂的表面物理化学过程，这个过程的主要参与者是催化剂和反应分子，所以要阐述某种催化过程，首先要对催化剂的性质、结构及其与反应分子相互作用的机理进行深入研究。
分子在催化剂表面发生催化反应要经历很多步骤，其中最主要的是吸附和表面反应两个步骤，因此要阐明一种催化过程中催化剂的作用本质及反应分子与其作用的机理，必须对催化剂的吸附性能（吸附中心的结构、能量状态分布、吸附分子在吸附中心上的吸附态等）和催化性能（催化剂活性中心的性质、结构和反应分子在其上的反应历程等）进行深入研究。
这些性质最好是在反应过程中对其进行研究，这样才能捕捉得到真正决定催化过程的信息，而程序升温分析法（TPA T）则是其中较为简易可行的动态分析技术之一。
当然除TPAT技术之外，还有原位红外光谱法（包括拉曼光谱法）、瞬变应答技术以及其它原位技术均可以在反应或接近反应条件下有效地研究催化过程。
程序升温分析技术（TPAT）在研究催化剂表面上分子在升温时的脱附行为和各种反应行为的过程中，可以获得以下重要信息：l表面吸附中心的类型、密度和能量分布；吸附分子和吸附中心的键合能和键合态。
l催化剂活性中心的类型、密度和能量分布；反应分子的动力学行为和反应机理。
l活性组分和载体、活性组分和活性组分、活性组分和助催化剂、助催化剂和载体之间的相互作用。
l各种催化效应——协同效应、溢流效应、合金化效应、助催化效应、载体效应等。
l催化剂失活和再生。
程序升温分析技术具体、常见的技术主要有：u程序升温脱附（TPD）将预先吸附了某种气体分子的催化剂在程序升温下，通过稳定流速的气体（通常为惰性气体），使吸附在催化剂表面上的分子在一定温度下脱附出来，随着温度升高而脱附速度增大，经过一个最大值后逐步脱附完毕，气流中脱附出来的吸附气体的浓度可以用各种适当的检测器（如热导池）检测出其浓度随温度变化的关系，即为TPD技术。
酸碱催化剂及其催化作用
Hammett酸函数(H0)
——Hammett酸函数表达式
Hammett酸函数(H0)
变色点） H0越小，酸性越强
测定酸强度的指示剂
固体酸强度测定
Hammett指示剂法 采用pKa不同的Hammett指示剂，通过指示剂颜色变化情况进行酸强度的测定 例：能使二肉桂丙酮变红但不能使共叉乙酰苯变黄的催化剂的酸性强度是 ？
3.1.4.3 固体酸性测定-吸附热法
3.1.4.3 固体酸性测定-吸附热法
测定方法 在酸性催化剂上研究NH3的吸附热随覆盖度的变化，可以表征固体表面酸强度随覆盖度的变化。 用NH3吸附时表面覆盖度对吸附热的微分dθ /dQ表示产生该吸附热的分子数，将dθ/dQ对Q作图则可表示催化剂表面酸性中心数目随酸强度的变化，这种图谱称为酸度谱。
3.1.4.3 固体酸性测定
采用Hammett指示剂法测定固体表面酸性，要注意所用试剂的干燥程度和纯度，特别注意实验条件确保达到吸附平衡，否则很难得到可靠的结果。 在实际测定过程中，为了加速平衡状态的到达，可采用超声波振荡器加强搅拌。 用Hammett指示剂法测定微孔物质(例如分子筛)的表面酸性时，必须考虑孔径大小对指示剂分子和有机碱分子扩散的抑制作用。样品粒度不小于100目。
分光光度法
3.1.4.3 固体酸性测定
有机碱和指示剂分子在固体表面上的竞争吸附过程，即指示剂分子和有机碱分子吸附在同样的酸性位上，指示剂分子不能接近的酸性位，有机碱也与其无相互作用。这样，消耗有机碱的数量才能表示欲测强度酸性位的数量。在实际测定过程中，使用指示剂的数量要非常低，只能使一小部分酸性位与指示剂分子作用，绝大多数酸性位被碱性分子所中和。这样才能得到比较准确的结果。
TPD的优点 可在高温(几百摄氏度)下测定固体表面酸量，或在催化剂实际操作条件下测定其酸量，并可用于有色样品的测定。 缺点 难于区别物理吸附和化学吸附，也难于区分不同酸强度中心的酸量
水分子在单层TiOBr^(2)表面吸附的理论研究
2021年第8期广东化工第48卷总第442期ꞏ69ꞏ水分子在单层TiOBr 2表面吸附的理论研究何颖君，吴仰杨，杨俊桦，黄丽波，陈星源，徐祥福(广东石油化工学院理学院，广东茂名525000)[摘要]基于密度泛函理论计算了水分子在二维TiOBr 2表面吸附的稳定性，电荷转移和能带的性质。
比较了水分子在二维TiOBr 2的top 位，bridge 位和top 位的吸附能。
计算结果表明水分子吸附在二维TiOBr 2表面的hollow 位较为稳定，但是吸附能较小为物理吸附。
二维TiOBr 2表面的Br 原子电荷向水分子的氧原子转移。
能带计算结果表明水分子并没有在单层TiOBr 2引起明显的杂质能级。
[关键词]单层TiOBr 2；水分子；吸附；电荷转移；能带[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)08-0069-02Theoretical Study on Adsorption of Water Molecules on Monolayer TiOBr 2He Yingjun,Wu Yangyang,Yang Junhua,Huang Libo,Chen Xingyuan,Xu Xiangfu(Guangdong University of Petrochemical Technology,Maoming 525000,China)Abstract:The adsorption stability,charge transfer and energy band of water molecules adsorbed on 2D TiOBr 2were calculated by density functional theory.The adsorption energies of water molecules adsorbed on the top,bridge and top sites were compared in our calculations.The calculated results show that the adsorption of water molecules on the 2D TiOBr 2surface is stable on the hollow position,but the adsorption energy is less with physical adsorption.The charge of Br atom on the surface of 2D TiOBr 2is transferred to the oxygen atom of water molecule.The energy band calculation results show that water molecules do not induce obvious impurity levels in monolayer TiOBr 2.Keywords:monolayer TiOBr 2；water molecules ；adsorption ；charge transfer ；energy band1研究背景二维材料具有特殊的电子结构和超薄的厚度在电子、催化和能源等领域具有广阔的应用前景[1]。
zr基mof路易斯酸碱位点
zr基mof路易斯酸碱位点全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：Lewis酸碱理论是由美国化学家吉尔伯特·劳伦斯创立的一种酸碱理论。
根据这一理论，Lewis酸是能够接受电子对的物质，而Lewis碱是能够捐赠电子对的物质。
在这一理论中，路易斯酸碱位点是指化合物中能够接受或捐赠电子对的原子或分子的位置。
一般来说，Lewis酸碱位点都是指通常的孤对电子。
zr基mof（金属有机骨架）是一种由金属阳离子和有机配体组成的开放金属-有机骨架化合物。
在zr基mof中，金属离子充当Lewis酸位点，而有机配体则充当Lewis碱位点。
这种配位结构使得zr基mof具有良好的稳定性和可控性，广泛应用于各种领域，如气体吸附分离、催化剂、药物传递等。
在zr基mof中，金属阳离子通常充当Lewis酸位点。
金属离子的d轨道通常是空的，具有较强的亲电子性，可以吸引配体中的电子对。
这种电子对的共价键形成使金属阳离子得到稳定，从而实现了zr基mof的结构稳定性。
金属阳离子在zr基mof中还具有调控性能，可以通过改变金属离子的种类、配位数、配位几何等来调控zr基mof的性质和功能。
除了金属离子和有机配体外，zr基mof中还存在其他Lewis酸碱位点，如孔道内部的功能基团、表面氧化物等。
这些位点的存在使得zr基mof具有更多的反应活性和功能性，可以用于催化剂、吸附分离、传感器等领域。
通过精心设计和调控这些位点，可以实现zr基mof在不同领域的广泛应用。
zr基mof中的Lewis酸碱位点是实现其结构稳定性和功能性的关键因素。
通过合理设计和调控金属离子、有机配体和其他Lewis酸碱位点，可以实现zr基mof的定向合成、性能优化，为其在催化、气体吸附分离、药物传递等领域的应用提供了重要的理论基础和实践指导。
随着对zr基mof的深入研究和应用，相信它将在未来的科学研究和工程技术中发挥越来越重要的作用。
第二篇示例：MOF是一种金属有机框架，是一种多孔材料，由金属离子作为节点，有机配体作为连接部分构成。
酸性催化剂及其催化作用
第三章酸性催化剂及其催化作用本章重点内容固体表面的酸性质及其测定方法；酸中心的形成与结构；二元氧化物酸中心判定经验规则For personal use only in study and research; not for commercial use固体酸的催化作用概述酸性催化剂是石油炼制与化学工业中使用较多的一类催化剂，如烃类的裂化、烃类的异构化、芳烃和烯烃的烷基化、烯烃的水合制醇、醇的脱水等反应都使用酸性催化剂。
For personal use only in study and research; not for commercial use(烃类裂化异构化烷基化水合脱水相应方程式)(img)早期用硫酸、氢氟酸、磷酸、等液体酸或三氯化铝等路易斯酸作为催化剂。
这些酸都具有确定的酸强度、酸类型，而且在较低温度下有相当高的催化活性(活化能低即提供较少的势能就可以让反应继续进行,说明活性高)。
从产品分离、设备腐蚀，尤其从环保方面考虑，使用固体酸催化剂替代H2SO4、HF和AlCl3等液体酸催化剂的工艺十分重要。
本章主要探讨固体酸催化剂及其催化作用。
B（BrÖnsted）酸和L(Lewis)酸的概念凡是能给出质子的物质称为B酸NH3 十H3O＋（B酸）＝NH4＋十H2O凡是能接受电子对的物质称为L酸BF3（L酸）十：NH3 F3B：NH3固体酸：凡能化学吸附碱性物质的固体。
按BrÖnsted和Lewis的定义：能给出质子或者接受电子对的固体称之为固体酸。
固体酸的类型1 、天然粘土类：高岭土、膨润土、蒙脱土、天然沸石等，主要组分为氧化硅和氧化铝；2、浸润类：液体酸(H2SO4、H3PO4)负载在相应的载体（氧化硅和氧化铝）上；3、阳离子交换树脂4、金属氧化物或复合氧化物：如ZrO2, WO3 MoO3, WO3-ZrO2, MoO3-ZrO2, 杂多酸、合成分子筛等5、金属盐：NiSO4, AlPO4 ，AlCl3固体表面酸性测定方法固体表面的酸性质固体表面的酸性质包括如下几方面表面酸中心类型：有2种类型酸中心，即BrÖnsted酸中心和Lewis酸中心酸强度及强度分布酸量固体表面的酸性质表征方法非水溶液的指试剂法(Non-aqueous indicator methods)红外光谱法(Infrared spectroscopic method)(用KBr压片制成分析样品,之前要对KBr中微量水小心处理)微量热法(Microcalorimetric methods)碱性气体吸附法(Adsorption of gas bases)程序脱附法(Temperature-programmed-desorption, TPD)模型反应法(Model reactions for determination of surface acidity)指试剂法固体表面的酸强度定义为将吸附的中性的碱转变为其共轭酸的能力：B+H+=BH+如果碱性指示剂B与其共轭酸BH+式有不同的颜色，可以选择具有不同解离常数的指示剂B ，看能否与转变为其共轭酸BH+式该方法的缺点：无法区分B酸中心和L酸中心；如果固体酸本身有颜色，该方法不能用。
《2024年单-双金属有机框架MOF-74(Zn、Mg、Mn)CO2的吸附性能研究》范文
《单-双金属有机框架MOF-74（Zn、Mg、Mn）CO2的吸附性能研究》篇一单-双金属有机框架MOF-74（Zn、Mg、Mn）CO2的吸附性能研究单/双金属有机框架MOF-74（Zn、Mg、Mn）对CO2吸附性能的研究一、引言随着全球气候变化和环境污染问题日益严重，碳捕集和存储技术（CCS）变得越来越重要。
单/双金属有机框架（MOF）作为一类新兴的多孔材料，以其独特的多孔性、高比表面积以及结构可调等优点，被广泛运用于CO2吸附中。
本研究将重点关注MOF-74这一结构在锌（Zn）、镁（Mg）和锰（Mn）等金属元素影响下的CO2吸附性能。
二、MOF-74的概述MOF-74是一种具有三维结构的金属有机框架，其结构由金属离子和有机配体组成。
通过改变金属离子种类，可以有效地调整MOF-74的物理化学性质，从而影响其吸附性能。
本研究所涉及的三种金属离子（Zn、Mg、Mn）在MOF-74中形成不同的结构，可能对CO2的吸附产生不同的影响。
三、实验方法本实验采用水热法合成MOF-74（Zn、Mg、Mn），并通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对合成的MOF-74进行表征。
随后，通过测量不同温度和压力下CO2的吸附量，研究其吸附性能。
四、结果与讨论1. 结构表征XRD结果表明，三种金属离子（Zn、Mg、Mn）在MOF-74中形成了不同的晶体结构。
SEM图像显示，MOF-74具有较高的比表面积和多孔性，这为其提供良好的吸附条件。
2. CO2吸附性能实验结果表明，MOF-74（Zn）在常温常压下对CO2的吸附性能最佳。
随着温度和压力的增加，三种MOF-74对CO2的吸附量均有所增加。
此外，不同金属离子的MOF-74在吸附过程中表现出不同的选择性，这可能与金属离子的电荷密度和配位能力有关。
五、结论本研究发现，MOF-74（Zn）在常温常压下对CO2的吸附性能最佳。
然而，三种金属离子（Zn、Mg、Mn）在MOF-74中的不同组合和配比可能对其CO2吸附性能产生更复杂的影响。
茶叶渣负载羟基氧化铁的制备、表征及吸附性能的研究
ａ ｒ ｅ ａ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｍａ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｌ ｉ ｓ ４ ８ ２ ．８ ９ ５ ｍ ／ｇ，ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ａ ｄ ｓ ｏ ｐｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃ ｒ（ Ｖ Ｉ ）ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ａ ｍ ｏ ｕ ｎ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ
９ ５． ９ ７％ ． Ｔｈ ｅ ｉ ｓ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｒ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｈ ｅ ９． ’８ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｍａ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ ｓ ｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ． Ｗ ｉ ｔ ｈ ｉ ｎｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ａ ｍｏ ｕ ｎ ｔ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｍａ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｑ ｕ ｅ ｏ ｕｓ ｓ ｏ ｌ ｕｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｈ ｅ ｐ Ｈ ｂ ｕ ｆ ｆ ｅ ｒ ｃ ａ ｐａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ｄ ｒ ａ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｉ ｓ ａ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｔ ｈｅ ａ ｍｏ ｕ ｎ ｔ ｏ ｆ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ：Ｗｉ ｔ ｈ Ｆｅ Ｃ１ ３ ａ ｎ ｄ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｔ ｅ ａ ａ ｓ ｒ ａ ｗ ｍａ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ ，ｍｏ ｄ ｉ ｉｅ ｆ ｄ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｔ ｅ ａ ｂ ｙ Ｆ ｅ ＯＯＨ ｗａ ｓ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｈ ｙ ｄｒ ｏ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｎ ｅ ｕ ｔ ｒ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｅ ｉ ｔ ｓ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｉｃ ｆ ｓ ｕ ｆａ ｒ ｃ ｅ ａ ｒ ｅ ａ，ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ， ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ａ ｃ ｉ ｄ—ｂ ａ ｓ ｅ ｐｒ ｏ ｐｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｐｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｐｅ ｔｙ ｒ ｉ ｎ ａ ｑ ｕ ｅ ｏ ｕ ｓ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ．Ｆｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ ｓ ｐｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍｅ － ｔ ｅ ｒ ，ｗｅ ｃ ａ ｎ ｓ ｅ ｅ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｅ ａ ｋ ｓ ｏ ｆ Ｆ ｅ —Ｏ ｍｉ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍ ８ ９ ５ｃ ｍ一 ｔ ｏ ８ ４１ ｃ ｍ～ｂ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｎ ｃ － ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ ｓ ｏ ｆ Ｆｅ ＯＯＨ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ａ ｃ ｔ ｗｉ ｔ ｈ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｅ ａ ．Ｔ ｈｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｐ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ａ ｌ ｓ ｕ ｆａ ｒ ｃ ｅ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第卷第期
年月
物理化学学报
从〕
酸碱性质的表征单组分吸附研究徐柏庆山口力。田部浩三。粱娟“郑禄彬“大连理工大学化工学院化学系大连日本国北海道大学理学院化学系中国科学院大连化学物理研究所大连
摘要以毗吮和苯酚为探针用方法对催化剂的酸碱性质进行了表征上碱性探针毗咤和的脱附温度远低于在强酸性上而酸性探针的脱附温度远低于在强碱性上的结果为的弱酸弱碱性质提供证明吸附结果表明表面配位不饱合为酸酸中心毗吮和与这些酸中心作用的方式和能量分布相似和的谱图均
存在三个
脱附峰且相应脱附峰的温度范围相近表明的酸中心和碱中心具有匹配相当的酸碱强度为典型的酸碱双功能催化剂在苯酚的过程中的特征表现为对苯酚的强吸附和对苯酚分解的高活性文中结合结果对与和的脱附相联系的表面吸附物种分
别进行了讨论
关锐词氧化错酸碱性质酸碱探针
氧化错催化剂对一系列的化学反应如醉脱水交换单烯或双烯的加氮合成气
反应和烯烃异构化等具有特殊的催化活性或选择性这些特殊的催化行为被归结为
的弱酸弱碱双功能催化作用氏尽管的酸碱性质因制备方法和处理温度不同而有
差异在活化处理的其酸度函数。碱度函数研
究表明在表面可解离异裂形成和一‘一‘
和一,三种表面物种在丁烯异构化反应中的酸碱双功能催
化
作用已由和中毒实验得到证明’我们的研究表明表面存在有表面键诱导酸碱相互作用降司它的酸碱双功能催化作用在烷基胺分解转化为睛的反应中得到较好的休现一”最近我们还
研
究了
在甲酸和峭基甲烷催化分解中的作用‘同时还是一种颇有特色的催化荆载体,它负载的催化荆对和加氢反应的催化活性远高于以等为载体的催化剂【在表面加入少量的厦一可得到目前最强的固体超强酸为了表征催化剂在较高温度更接近进行催化反应的温度下的酸碱性质我
们用程序升温的方法对不同的酸碱探针分子在表面的吸附一脱附行为进行
了研究并与典型的固体强酸和强碱上的相应结果进行了比较本文报
导几种常用酸碱探针的研究结果
收到初稿
资助项目收到修改稿联系人徐柏庆国家自然科学基金青年基
金部分实验方法催化荆由在烙烧制得它几乎完全是单针晶体表面积为“一’选择为烙烧温度是因为这样得到的具有较高的酸碱度
’
由溶液用浓氮水沉淀经过滤洗涤和燥时得
到
为日本日辉议公司产品编号为其中的含量为质
量
分数
使
用前在烙烧小时为德国公司产品在原位抽空处理后于室温暴露于探针分子的蒸气中这样处理可产生更多的碱中心’和
在处理后的表面积分别为和,
一
实验在真空体系进行脱附物通过泄漏阀用质谱检测分析样
品的预
处理和实验的具体操作详见文献在所拉制的实验条件下重复进行数次
实验得到的谱图几乎能完整地重受
选择毗咤三乙基胺和苯酚为酸碱探针它们分别经由下面的步骤纯化干燥高纯在真空蒸馏后再先后经过分子筛和金属钠脱水干燥分析
纯咄吮和经冻结融解真
空蒸馏后再用和分子筛干燥由干
冰
升华得到采用“丙酮一干冰”冷阶在真空下蒸馏纯化苯酚由在真空下加热熔解再结
晶纯化
卜︸和的。︼三一妇。
一匡
承
、卜
获。︸公一‘妇三
山︸川一匡
卜图在上吸附的谱图
图在和上吸附的
比较
户拼拼
实验结果
研究结果几种碱性探针分子的结果选择三种含氮的碱性分子毗吮和为探针表征的酸性质图是
在表面脱附的谱图它在和附近存在三个脱附峰一
处的脱附峰被中心在处的脱附峰部分地覆盖它的存在已由吸附少量
拜
的实验所证实图这三个峰应与三类不同强度的酸中心相联系
室温下强酸性催化荆吸附饱和后进行时的脱附可特
禅尸一‘
夕洲续到的高温图比较了在盖度较低时从和催化荆上的脱附结果在土的脱附温度远低于在上的清楚地
证明了
的弱酸性质图将毗咬和三种碱性探针在土的结果作了比
较和咄咤明显具有十分相似的谱图对于除观浏到本身脱
附
外还观测到分解产物、和一的生成峰前
文对
在上的分解作了详细的讨论如把这些分解产物折算成受加到相应温
区的脱附曲线土可得到与和毗吮相似的谱图这些结果说明
咄
吮和在表面不仅拥有相同的吸附中心弱酸中心而且它们的作用方式吸
附健性质和能童也很相
似
超‘‘哎
。
︸忿︸三
卜‘乃
日加,一比
勺乃
少瓜
毗吮,和在上吸附的结果,
、二二勿
。砍。二
酸性探针分子和苯酚的结果被用作酸性探针表征固体
催
化荆的碱性图是从表面脱附的谱图与图相类似
在和附近检浏到了三个
脱附峰说明在表面存在
有
三
类
不同强度的碱中心
室温下强碱性吸附饱
和后进行时的脱附可持续
到但在高温区的脱
附
峰因与较低温区的强脱附峰重叠
而难以
分辩图是比较
和
上谱图中在以上的部
分显然在上脱附的温度远远低于在上的从而证明了的弱碱性质
苯酚具有弱酸性曾用于抑制固休
催化荆的碱性功能或使碱
中心中
毒
图
和图是苯酚在和上的结果苯酚在土的脱附温度较和土吸夕
成明催表阶洒粗林域黝彼上结这
归
有洛﹄些在被
称淇这酚
勒嘴门脚
性
称泳在对
朴
面外到征的
一…
︸
赫袜一针姗
耐水钱强
成州的生为众献酚解别文茉
分和。上︸叫﹃嘟喇﹃恤纤溉枷体撇杆肠︸﹃队︸绷﹄抽忖赶栅口脚用温的土作的酚荆酸
附和峰苯化面
和吸附的研究吸附至,表面时只检汉互,配位吸附表面物种
和
一’说明的酸性本质为酸与吸附咄吮的结果相一致图
扭岁一二划绘出了吸附态的对称变形振动万与吸附量和抽空温度的关系随着
抽空温度的升高
万由室温时的一逐渐向高波数位移到时的一在抽空后
吸附
夺冲﹄妇熟仁仁二一止底本的复卜、、回饭,图、谱饭,附妇脱月厂卜合儿玩幼
碑卜。和亡护二之护比
。灿
图在上吸附的讲图瓜
图在和上吸附的
比较
井
叽一图苯酸在不同催化剂上的语图
成甘后一叭价叭﹄承。扣和一妇工脚一匡
图上吸附的讲图一拼
图是吸附的谱图在室温吸附少量时在和一,
可
观察到双齿碳酸根表面物种继续吸附至饱和并抽空后在
和一处还出现了表面碳酸氮根的特征吸收带升温并抽空到碳
此了仍
专,
一
‘。子