31-酸碱催化剂及其催化作用
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3.1 酸碱催化剂及其催化作用
－
～ 1575
3.1.4.1 酸位中心的类型与表征
SiO2表面酸性中心
从图可以看出吡啶在SiO2上的吸附只是物理吸附。150 ℃抽 真空后,几乎全部脱附，进一步表明纯SiO2上没有酸性中心。
23
3.1.4.1 酸位中心的类型与表征
Al2O3表面酸性中心
Al2O3表面只有L酸中心(1450cm-1)，看不到B酸中心
第三章 各类催化剂及催化作用
本章重点内容
酸碱催化剂
分子筛催化剂 金属催化剂 金属氧化物催化剂 络合催化剂
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3
3.1 酸碱催化剂及其催化作用
酸碱的基本概念-应用、定义与分类 酸碱的性质及表征 固体酸的结构及其性质 固体酸的催化作用及催化机理 超强酸，杂多酸，离子交换树脂催化剂
L酸 L碱 络合物
10
3.1.3 酸碱催化剂的分类
酸碱催化剂主要是元素周期表中的主族元素从IA到ⅦA的一些氢氧化 物、氧化物、盐和酸，也有一部分是副族元素的氧化物和盐。
• 液体酸：H2SO4, H3PO4, HCl水溶液，醋酸等
• 液体碱：NaOH水溶液，KOH水溶液 • 固体酸 • 固体碱
3.1.3 酸碱催化剂的分类
– NH3在固体表面上吸附和脱附时应在500 K以下进行，高温下NH3 在L酸上离解为NH2和NH ，取代原有的羟基，干扰酸性测定。氨 在某些金属氧化物上，如MnO3 、WO3 、TiO2上会生成氮化物。
3.1.4.1 酸位中心的类型与表征
• 氨在硅酸铝上的红外吸收
3.1.4.1 酸位中心的类型与表征
24
3.1.4.1 酸位中心的类型与表征
SiO2-Al2O3表面酸性中心
《酸碱催化剂》课件
酸碱催化剂的经济性评价
总结词
经济性是衡量酸碱催化剂在生产成本和使用成本方面的重要指标，涉及到催化剂的制备、回收再利用 等方面。
详细描述
酸碱催化剂的经济性评价主要关注其在生产成本、使用成本以及回收再利用等方面的经济性。经济性 好的酸碱催化剂应该具备较低的生产成本、使用成本，同时在使用后能够方便地回收再利用，降低生 产成本。
详细描述
酸碱催化剂的选择性评价主要关注其在特定反应中能否专一催化某一反应，即产 物与原料的摩尔比值。该值越高，说明催化剂的选择性越好，能够更专一地催化 某一反应。
酸碱催化剂的稳定性评价
总结词
稳定性是衡量酸碱催化剂在多次使用或长时间使用后性能保持不变的能力的重要指标。
详细描述
酸碱催化剂的稳定性评价主要关注其在多次使用或长时间使用后性能的变化情况。通过测定催化剂在不同时间段 的活性数据，可以评估其稳定性。稳定性好的酸碱催化剂能够在多次使用或长时间使用后保持稳定的催化效果。
碱催化的反应条件通常是碱性环境， 有时需要使用碱性溶剂或碱性载体。
酸碱催化的比较
酸催化通常适用于亲电和亲核 反应，而碱催化则更适用于亲
核和亲电子反应。
酸催化通常需要酸性环境，而 碱催化则需要碱性环境。
酸催化通常通过质子化来激活 底物，而碱催化则通过去质子 化来激活底物。
酸催化和碱催化在化学反应中 具有不同的选择性，因此在选 择催化剂时应根据具体反应类 型和目标产物进行选择。
酸碱催化剂的分类
酸催化剂
能够提供质子，包括无机酸、有 机酸和阳离子交换树脂等。
碱催化剂
能够提供电子对，包括无机碱、 有机碱和金属氧化物等。
酸碱催化剂的作用
降低反应活化能
酸碱催化剂可以提供反应所需的 酸性或碱性活性中心，降低反应 的活化能，从而加速反应的进行
化工工业催化导论4酸碱催化剂及其催化作用
4-1 酸碱催化剂及其催化作用
3. 酸、碱中心的形成与结构 固体酸的制备技术
可溶性金属盐 H2SO4
沉淀
浸渍
500-600℃ 煅烧
SO42-/MXOY
沉淀剂
4-1 酸碱催化剂及其催化作用
3. 酸、碱中心的形成与结构 常见固体酸碱催化剂酸碱中心形成 (1) 浸渍法可以得到B酸位 (2) 卤化物可以提供L酸位 (3) 离子交换树脂可以提供B酸碱 (4) 单氧化物酸碱中心形成
3. 酸、碱中心的形成与结构 常见固体酸碱催化剂酸碱中心形成
OH- OH- OH- OH- OH-
O2- O2- O2- O2- O2- O2O2- O2- O2- O2- O2- O2- O2-
O2-
O2-
O2-
O2-
O2- O2- O2- O2- O2- O2-
O2- O2- O2- O2- O2- O2- O2-
(℃)
4-1 酸碱催化剂及其催化作用
2. 固体表面的酸碱性质及其测定
4-1 酸碱催化剂及其催化作用
2. 固体表面的酸碱性质及其测定 (3) 酸－碱对协同位
某些反应，已知虽由催化剂表面上的酸位所催化， 但碱位或多或少地起一定的协同作用。有这种酸－ 碱对协同位的催化剂，有时显示更好的活性，甚至 其酸－碱强度比较单个酸位或碱位的强度更低。例 如ZrO2是一种弱酸和弱碱，但分裂C－H的键的活性， 较更强酸性的SiO2－Al2O3高，也较更强碱性的MgO 高。这种酸位和碱位协同作用，对于某些特定的反 应是很有利的，因而具有更高的选择性。这类催化 剂叫酸碱双功能催化剂。
4-1 酸碱催化剂及其催化作用
5. 固体超强酸和超强碱及其催化作用 固体超强酸和超强碱
固体酸的强度若超过100%硫酸的强度，则称之 为超强酸。因为100%硫酸的酸强度用Hammett酸 强度函数表示时为H0 = －11.9，故固体酸强度H0 < －11.9者谓之固体超强酸或超酸。常见的固体超强 酸有ClSO3H、SbF6-SiO2·ZrO2、SO42-·Fe2O3。
酸碱催化剂及催化作用)
由于它们的环境不同，局部电荷密度不 同，因此，有的羟基可以作为酸中心，有 的可以作为碱中心。
以四个O2- 作近邻的A型羟基，电性最 负，是碱中心；
没有O2- 作近邻的C型羟基，则由于电 性最正，是酸中心。
氧化铝表面上由吸附水而产生的质子 H+ 的 B 酸 很 弱 ， 但 表 面 L 酸 很 强 ， 所 以 Al2O3表面酸主要是L酸。
（一）氧化铝的结构及其催化性质
氧化铝是常用的催化剂载体、脱水催化剂和吸附剂，因制备氧化铝的原料和条件不 同，可得到不同类型的氧化铝，但有催化活性的只有γ- Al2O3和η- Al2O3。对γ- Al2O3表 面结构的深入研究发现，其表面即有L酸中心、B酸中心，又有碱中心。IR光谱表明γAl2O3表面有5种羟基吸收峰，γ- Al2O3上羟基的结构模型如图所示
无黄ຫໍສະໝຸດ -5.6蒽醌无
* 相当于硫酸溶液中硫酸的质量分数
黄
-8.2
(H2SO4)*/% 8×10-8 5×10-5 3×10-4 5×10-3 2×10-2 0.1
-
48 71 90
一般测定固体酸催化剂酸强度的步骤为：先将催化剂干燥，然后置于非
极性溶剂中，加入几滴指示剂，振荡一段时间，若起作用，则比较快地看到 指示剂变色，用各种指示剂重复几次，就可得到变色和不变色指示剂的pKa 区域，可见它能够很方便的测定出相对的酸强度。
固体酸
碱性气体
质量法
酸量
SiO2-Al2O3, SiO2-ZrO2, SiO2-MgO
酸量和酸强度 Al2O3, SiO2-Al2O3,
酸强度和吸附熵 Y型分子筛（H-Y）
吡啶、 喹啉 NH3、正丁胺 NH3
质量量热法
酸量和酸强度 SiO2-Al2O3, 高岭土
以四个O2- 作近邻的A型羟基，电性最 负，是碱中心；
没有O2- 作近邻的C型羟基，则由于电 性最正，是酸中心。
氧化铝表面上由吸附水而产生的质子 H+ 的 B 酸 很 弱 ， 但 表 面 L 酸 很 强 ， 所 以 Al2O3表面酸主要是L酸。
（一）氧化铝的结构及其催化性质
氧化铝是常用的催化剂载体、脱水催化剂和吸附剂，因制备氧化铝的原料和条件不 同，可得到不同类型的氧化铝，但有催化活性的只有γ- Al2O3和η- Al2O3。对γ- Al2O3表 面结构的深入研究发现，其表面即有L酸中心、B酸中心，又有碱中心。IR光谱表明γAl2O3表面有5种羟基吸收峰，γ- Al2O3上羟基的结构模型如图所示
无黄ຫໍສະໝຸດ -5.6蒽醌无
* 相当于硫酸溶液中硫酸的质量分数
黄
-8.2
(H2SO4)*/% 8×10-8 5×10-5 3×10-4 5×10-3 2×10-2 0.1
-
48 71 90
一般测定固体酸催化剂酸强度的步骤为：先将催化剂干燥，然后置于非
极性溶剂中，加入几滴指示剂，振荡一段时间，若起作用，则比较快地看到 指示剂变色，用各种指示剂重复几次，就可得到变色和不变色指示剂的pKa 区域，可见它能够很方便的测定出相对的酸强度。
固体酸
碱性气体
质量法
酸量
SiO2-Al2O3, SiO2-ZrO2, SiO2-MgO
酸量和酸强度 Al2O3, SiO2-Al2O3,
酸强度和吸附熵 Y型分子筛（H-Y）
吡啶、 喹啉 NH3、正丁胺 NH3
质量量热法
酸量和酸强度 SiO2-Al2O3, 高岭土
第三章_(总)酸碱催化剂及其催化作用
无定型硅铝的L酸中心
Al3+与Si4+之间的O原子上电子向靠近Si4+离子 方向偏移。当Al3+上的-OH与相邻的Al3+上的OH结合脱水时，产生L酸中心。
二元氧化物酸中心形成规则
Tanabe经验规则： （1）凡是电荷出现不平衡就会有酸性产 生。 （2）电荷为正过剩则产生L酸，电荷为 负过剩则产生B酸。
已被用于酸催化研究的固体酸
3.2 酸碱定义及酸碱中心的形成
酸碱定义
酸碱电离理论 酸碱质子理论 酸碱电子理论 软硬酸碱理论
酸碱电离理论
Arrhenius在19世纪末提出的水-离子论
能在水溶液中电离出H+的物质叫酸； 能在水溶液中电离出OH-的物质叫碱。
酸碱质子理论
SiO2 -TiO2混合物
SiO2 -TiO2混合物（ SiO2过 量） SiO2上氧的配位电荷数为 -4/4=-1； TiO2上氧的配位电荷数也为 -1， Ti-O键上的电荷净值为： （+4/6）-1=-1/3； 整个TiO2上（ 6个Ti-O键） 的电荷净值为： 6 （ -1/3）= -2 SiO2 -TiO2混合物表面呈B 酸性。
以硫酸镍为例：
NiSO4·XH2O中的x在0-1之间，Ni的六配位轨道只有5个配位体， 还有一个空轨道(sp3d2)杂化轨道可接受一对电子成为L酸中心。 在双边Ni离子作用下，水分子解离出H+，成为B酸中心。 NiSO4·XH2O在此状态下具有最大酸性和催化活性。
金属酸盐中心的形成(2)
杂多酸盐产生酸性的5种机理
酸碱催化剂及其催化作用均相催化PPT课件
• 2）均裂加成活化：配位数及氧化态均增加1；
第25页/共38页
• 2、穿插反应：在配位群空间内，在M—L间插入一个基团，结果形成新的配位 体，而保持中心原子的原配位不饱和度。
• 穿插反应与邻位转移实验上很难区分。 • 3、β—氢转移（β消除反应） • 有机配体与M以σ-键络合，其β位碳原子上有氢，结果C—H键断裂，形成M—H，
给电子体更有利于β–氢转移）。
•
β–氢转移可视为临位插入的逆过程。
•
4．配位体解离和配位体的交换。
第27页/共38页
• 1.2.5 配位场的影响
• 络合催化中，配位场的影响是多方面的，其 中最显著者；
• 1. 空位（Vacant site）概念和模板 （Template）效应。
• 在前面分析的络合催化中已明确地了解到，反 应物分子配位键合进入反应时，需要过渡金属 配位空间中有一个空位。
• 1、配位不饱和与氧化加成： • 配位不饱和：络合物的配位数低于饱和值。有
络合空位。 • 饱和配位：六：Ca、Cd、Co、Fe; 五：Ni; 四：
Cu等。 • 配位不饱和的几种情况： • 1）原来不饱和；2）有基质分子易取代的介质
分子占位；3）潜在不饱和，可能发生配位体的 解离。
第24页/共38页
第36页/共38页
• 4. 氢甲酰化反应进展
• (一)均相固相化催化剂的研究 • 固相化方法主要有二种，一是通过各种化学键合
把络合催化剂负载于高分子载体上，称为化学键 合法。另一种是物理吸附法，把催化剂吸附于硅 胶，氧化铝、活性炭、分子筛等无机载体上，也 可将催化剂溶于高沸点溶剂后，再浸渍于载体上。 • 目前金属剥离问题仍是阻碍固相络合催化剂实际 应用的主要障碍。 • (二)非铑催化剂的研究 • 铂系催化剂，如螯形环铂催化剂 • 钌簇离子型络合催化剂HRu3(CO)15
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• 2、穿插反应：在配位群空间内，在M—L间插入一个基团，结果形成新的配位 体，而保持中心原子的原配位不饱和度。
• 穿插反应与邻位转移实验上很难区分。 • 3、β—氢转移（β消除反应） • 有机配体与M以σ-键络合，其β位碳原子上有氢，结果C—H键断裂，形成M—H，
给电子体更有利于β–氢转移）。
•
β–氢转移可视为临位插入的逆过程。
•
4．配位体解离和配位体的交换。
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• 1.2.5 配位场的影响
• 络合催化中，配位场的影响是多方面的，其 中最显著者；
• 1. 空位（Vacant site）概念和模板 （Template）效应。
• 在前面分析的络合催化中已明确地了解到，反 应物分子配位键合进入反应时，需要过渡金属 配位空间中有一个空位。
• 1、配位不饱和与氧化加成： • 配位不饱和：络合物的配位数低于饱和值。有
络合空位。 • 饱和配位：六：Ca、Cd、Co、Fe; 五：Ni; 四：
Cu等。 • 配位不饱和的几种情况： • 1）原来不饱和；2）有基质分子易取代的介质
分子占位；3）潜在不饱和，可能发生配位体的 解离。
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• 4. 氢甲酰化反应进展
• (一)均相固相化催化剂的研究 • 固相化方法主要有二种，一是通过各种化学键合
把络合催化剂负载于高分子载体上，称为化学键 合法。另一种是物理吸附法，把催化剂吸附于硅 胶，氧化铝、活性炭、分子筛等无机载体上，也 可将催化剂溶于高沸点溶剂后，再浸渍于载体上。 • 目前金属剥离问题仍是阻碍固相络合催化剂实际 应用的主要障碍。 • (二)非铑催化剂的研究 • 铂系催化剂，如螯形环铂催化剂 • 钌簇离子型络合催化剂HRu3(CO)15
酸碱催化剂
定义：
固体酸 强度
H0 被称为酸强度函数
C BH+ / CB
H0
• 在稀溶液中时：
H0 被称为酸强度函数( Hammett acidity function)
若要表示L酸， Define： H0= -lg（aA·γB／γAB）
当用某PKa指示剂滴定固体酸时达到等当点时，C
BH+ = CB，此时Ho=PKa，因此，可以从指示剂的 PKa得到固体酸的酸强度Ho。
5）氧化物酸中心形成
IIIA和过渡金属氧化物常呈现酸性质。例如 AI2O3表面经 670K以上热处理，得到－ AI2O3 和 － AI2O3 。均具有酸中心和碱中心，形成如 下：
4.4 固体酸碱性质及测量
4.4.1 固体酸性质
⑴ kind of acid site L or B acid
⑵ concentration of acid site acid site number / surface area or sample weight
⑶ strength of acid site B acid: ability of donating proton L acid: ability of accepting electron
4.4.2 固体酸表面酸中心强度和浓度的测 定
A. Hammett指示剂的胺滴定法
利用某些指示剂吸附在固体酸表面上，根据 颜色的变化来测定固体酸表面的酸强度。
这就需要对酸、碱催化剂本身有所认识， 也需要对所催化的反应的机理有所认识。
4.2 酸碱催化剂的类型
4.3 酸碱定义及酸碱中心的形成
4.3.1 酸碱定义
B 酸-----能提供H+的物质。 B 碱-----能接受H+的物质。
酸碱催化剂及其催化作用 优秀课件
酸碱催化剂及其催化作用
第3章 酸碱催化剂及其催化作用
3.1 酸碱催化剂的应用及其分类 3.1.1酸碱催化剂的应用 ❖ 催化裂化；烷烃异构化；芳烃异构化；烷基化转
移；烷基化；芳烃烷基化；择形催化烷基化；水 合反应；酯化反应；烃类芳构化。
3.1.2 酸碱催化剂分类
固体酸碱定义（三种） ❖ S.A Arrhenius(阿累尼乌斯)酸碱
固体酸、碱的定义
❖ 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。 ▪ 能接受质子或者给出电子对的固体称之为固体碱。
固体酸的分类
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、载浸体润（类氧：化液硅体和酸氧(H化2铝SO）4 上、；H3PO4)负载在相应的 3、阳离子交换树脂： 4、金属氧化物或复合氧化物：如ZrO2, WO3 MoO3,
等WO3- ZrO2, MoO3-ZrO2, 杂多酸、合成分子筛 5、金属盐：NiSO4, AlPO4 ，AlCl3
固体碱的分类
1 、浸润类：NaOH、KOH浸润于氧化硅和氧化铝 上上；；碱金属、碱土金属分散于SiO2, Al2O3等载体
2、阴离子交换树脂： 3、B金aO属, 氧SiO化2物-M或g复O 合, T氧iO化2 -物Mg：O如, ANla2O2O3,-MK2gOO等MgO, 4、金属盐：Na2CO3, K2CO3 Na2WO4 ，KCN等 5、用碱金属离子或碱土金属离子交换的合成分子筛
等
固体酸碱催化剂的种类与应用
❖ 固体酸碱催化剂分类 主要有以下几种：天然的、浸渍的，离子交换树 脂，金属氧化物硫化物，金属盐类，合成复合氧 化物。
第3章 酸碱催化剂及其催化作用
3.1 酸碱催化剂的应用及其分类 3.1.1酸碱催化剂的应用 ❖ 催化裂化；烷烃异构化；芳烃异构化；烷基化转
移；烷基化；芳烃烷基化；择形催化烷基化；水 合反应；酯化反应；烃类芳构化。
3.1.2 酸碱催化剂分类
固体酸碱定义（三种） ❖ S.A Arrhenius(阿累尼乌斯)酸碱
固体酸、碱的定义
❖ 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。 ▪ 能接受质子或者给出电子对的固体称之为固体碱。
固体酸的分类
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、载浸体润（类氧：化液硅体和酸氧(H化2铝SO）4 上、；H3PO4)负载在相应的 3、阳离子交换树脂： 4、金属氧化物或复合氧化物：如ZrO2, WO3 MoO3,
等WO3- ZrO2, MoO3-ZrO2, 杂多酸、合成分子筛 5、金属盐：NiSO4, AlPO4 ，AlCl3
固体碱的分类
1 、浸润类：NaOH、KOH浸润于氧化硅和氧化铝 上上；；碱金属、碱土金属分散于SiO2, Al2O3等载体
2、阴离子交换树脂： 3、B金aO属, 氧SiO化2物-M或g复O 合, T氧iO化2 -物Mg：O如, ANla2O2O3,-MK2gOO等MgO, 4、金属盐：Na2CO3, K2CO3 Na2WO4 ，KCN等 5、用碱金属离子或碱土金属离子交换的合成分子筛
等
固体酸碱催化剂的种类与应用
❖ 固体酸碱催化剂分类 主要有以下几种：天然的、浸渍的，离子交换树 脂，金属氧化物硫化物，金属盐类，合成复合氧 化物。
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酸量，酸强度 B酸，L酸 B酸量，B酸强度
固体碱强度与碱量
固体碱强度：表面吸附的酸转变成为共轭碱的 能力，也定义为表面给出电子对给吸附酸的能 力。
固体碱表面上的碱量，通常表示为单位重量或 者单位表面积上碱位的毫摩尔数，即mmol/wt 或mmol/m2。碱量也叫碱度，指碱中心的浓度。
测定方法：气态酸吸附质的吸附法，常用氧化 氮或苯酚蒸汽。
固体超强酸和固体超强碱
固体超强酸：
固体酸的强度超过100%硫酸的酸强度，称之 为超强酸。因为100%硫酸的酸强度用酸强度 函数H0 表示为–11.9， H0 <–11.9的固体酸就称 为固体超强酸。 典型代表有SO42-/ZrO2 ， WO3/ZrO2
固体超强碱：
固体表面的碱强度用碱强度函数H-表示高于 +26时就称为固体超强碱。
酸碱的BrÖ nsted和Lewis定义
凡是能给出质子或者接受电子对的物质 称为酸(B酸或L酸)
凡是能接受质子或者给出电子对的物质 称为碱(B碱或L碱)
NH3 十H3O＋（ B酸）＝NH4＋十H2O BF3 （ L酸）十 ：NH3 F3B：NH3
固体酸、碱的定义
固体酸：凡能化学吸附碱性物质的固体。 按BrÖnsted和Lewis的定义：
固体表面酸中心的形成与结构
A12O3表面酸碱中心
Al2O3是广泛使用的吸附剂和催化剂，更多场合 用作催化剂载体。它有多种不同的变体（-， -等），其中重要的-Al2O3表面既有酸中心， 也有碱中心。
吡啶作为探针分子的红外光谱法
吡啶吸附在B酸中心上形成吡啶离子，其 红外特征吸收峰之一在1540 cm-1 处。
吡啶吸附在L酸中心上形成配位络合物， 特征吸收峰在1450 cm -1处。
HZSM-5沸石上B酸、L酸 与吡啶作用后的红外光谱
酸中心的强度及其测定
酸强度是指给出质子的能力(B酸强度)或 者接受电子对的能力(L酸强度)。
酸碱中心协同催化作用，对于一些反应 有很好的活性和选择性。
这种协同催化作用在酶催化中较常见。
酸碱中心对的表征
用吸附苯酚程序升温脱附 (TPD)法表征；
苯酚可在酸性SiO2-A12O3 上、碱性MgO上吸附，也 可在ZrO2上吸附。其脱附 温度高于在MgO或SiO2A12O3 上的脱附温度。表 明苯酚在ZrO2 上吸附最强， 在SiO2-A12O3 上最弱， 在MgO上吸附中等。这是 ZrO2 表面有酸碱双功能催 化中心协调作用的结果。
固体表面的酸、碱性质
固体表面的酸碱性质包括如下几方面：
酸、碱中心的类型 酸、碱强度 酸、碱量
固体酸中心类型及其鉴定方法
B酸中心和L酸中心两类 为了阐明固体酸的催化作用，常常需要
区分B酸中心还是L酸中心。 研究NH3或吡啶等碱性分子在固体表面上
吸附的红外光谱可以作出区分，碱性分 子在B酸中心吸附形成离子键； 在L酸中 心吸附形成配位键。
实验是将固体样品置于石英弹簧天平上，经抽 空后再引进有机碱蒸气使之吸附。如长时间抽 空样品重量不变，那么留在样品上的碱量就可 作为化学吸附量。
常用于吸附的气态碱有NH3、吡啶、正丁胺等。
程序升温脱附法(TPD法)
气态碱吸附法已发展为程序升温脱附法(TPD)。 TPD法是将预先吸附了某种碱的固体酸在等速
通常用酸强度函数Ho表示固体酸强度， Ho越小酸强度越强， Ho越大酸越弱。
通常固体酸强度测定方法：用指示剂指 示的胺滴定法和气态碱分子吸附-脱附法。
气态碱吸附法
碱分子吸附在固体酸中心上，强酸中心吸附的 碱比在弱酸中心吸附的更牢固，使之脱附也更 困难。当升温脱附时，吸附弱的碱先排出，故 根据不同温度下排出的碱量，可以得出酸强度 和酸量。
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
固体碱的分类
1 、浸润类：NaOH、KOH浸润于氧化硅和氧 化铝上；碱金属、碱土金属分散于SiO2, Al2O3 等载体上；
酸碱中心对协同作用
对于一些反应，虽然由催化剂表面上的酸中 心所催化，但碱中心也或多或少地一起协同 作用。
这种酸-碱中心协同作用的双功能催化剂有 时显示很高的活性。
具有酸-碱中心的双功能催化剂的酸中心、 碱中心强度比单个酸中心或碱中心的强度更 低。
酸、碱中心对协同作用的例子-ZrO2
ZrO2上酸和碱中心的强度都很弱、但它 却具有很强的C-H键断裂活性，比SiO2A12O3和MgO的活性都高。
3、阴离子交换树脂： 4、金属氧化物或复合氧化物：如Na2O, K2O
MgO, BaO , SiO2 -MgO , TiO2 -MgO, Al2O3 MgO等 5、金属盐：Na2CO3, K2CO3 Na2WO4 ，KCN等 6、用碱金属离子或碱土金属离子交换的合成 分子筛等
固体表面的酸性质及其测定
TPD法 用碱性气体的脱附温度表示酸的 强度时，该温度下的脱附峰面积可以表 示该强度的酸量。
脱附峰面积表示该强度的酸量
常用的固体表面酸性测定方法
方法
吸附指试剂正丁胺滴 定法
吸附微量量热法 热分析（TG ）方法
表征内容
酸量，酸强度
酸量，酸强度 酸量，酸强度
程序升温热脱附 探针分子红外光谱 1H MAS NMR
升温并通入稳定流速的载气条件下，表面吸附 的碱到一定的温度范围便脱附出来，用检测器 (TCD, MS)记录碱脱附速度随温度的变化，即 得TPD曲线。
这种曲线的形状、大小及出现最高峰时的温度 Tm值，均与固体酸的表面性质有关。
各种阳离子交换的ZSM-5沸上 吸附氨的TPD图
酸量的测定
固体酸表面上的酸量，通常表示为单位 重量或者单位表面积上酸位的毫摩尔数， 即mmol/wt或mmol/m2。酸量也称酸度， 指酸的浓度。
能给出质子或者接受电子对的固体称之为固 体酸。
能接受质子或者给出电子对的固体称之为固 体碱。
固体酸的分类
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：