催化剂的化学吸附表征有那些剖析.ppt

催化剂的化学吸附表征 何为化学吸附？ 化学吸附特征：吸附质与吸附剂表面产生化学键。（何为吸附质？何为吸附剂？请就BET分析过程进行详解） 化学键解释：原子间发生了电子的交换、公用、或转移。可简单理解为化学反应产生新的化学键。（请对铁与氧反应作相关解释） 何为化学吸附？ 化学吸附：是由吸附质与吸附剂分子间化学键的作用所引起的，与物理吸附比较，其可逆性较差。物理吸附其作用力一般为范德华力，吸附脱附速度较快，所需要较小的能量。化学吸附为化学键作用力，脱附需要的能量较大（如何获取能量？），速度较为缓慢。一般而言，较低温度下有利于物理吸附，较高温度（有时可超过200℃）下有利于化学吸附。 化学吸附关键词 吸附质 吸附剂 化学键 高能量 吸附脱附可逆性 化学吸附分析的应用 化学吸附一般应用在催化剂性能指标评定，其分析结果决定了其催化性能。 请对以下关键词进行解释： 催化剂 催化剂载体 化学反应 催化剂再生、老化、中毒、死亡 化学吸附分析的应用 催化剂：改变反应速度或优化反应环境，但不影响反应产物的物质。1+2=3 1+2+催化剂=3（快速或者反应条件降低） 催化剂载体：负载活性物质的多孔材料。（比表面积、孔分布、活性表面积、金属分散度）。氧化铝+铂 化学反应：产生新物质。 再生、老化、中毒、死亡。 催化剂载体 化学吸附分析的应用 理化指标 物理吸附 化学吸附 吸附作用力 范德华力 化学键 吸附热 接近于液化热 接近于化学反应热 选择性 低 高 吸附层 单或多分子层 单分子层 吸附速率 快，活化能小 慢，活化能大 可逆性 可逆 不可逆 发生吸附温度 低于吸附质临界温度 远高于吸附质沸点 化学吸附分析的过程 样品处理 吸附 吸附后处理 脱附 分析 为何要进行吸附后处理？ 化学吸附分析仪的测试功能 关键词： TPD TPR TPO TPS 金属分散度 活性表面积 储氧量 饱和吸附 脉冲吸附 定性分析 定量分析 化学吸附分析仪的测试功能 程序升温吸附、程序升温还原、程序升温氧化、程序升温硫化。 金属分散度：具有催化作用的活性物质与加入的或活性物质总和的比值。 活性表面积：单位质量的催化剂，其具备催化作用裸露外的活性物质的表面面积，单位为平方米每克。 化学吸附分析仪的测试功能 储氧量：单位质量的催化剂能吸附氧气的量，单位为毫升每克。 饱和吸附为长时间直通吸附气体，直到吸附饱和。脉冲吸附为以定量管脉冲的形式注入吸附气体，可对吸附的量进行定量计算。（针剂注射） 定性分析之作饱和吸脱附，在图谱上读出需要的信息，定量分析要对吸脱附峰进行面积计算，从而得出具体数值。 化学吸附分析仪的组成 分析仪主机 程序升温电炉 石英样品管（1200度，200元每支） 玻璃样品管（600度，30元每支） 分析气体（载气一般选择氩气、氮气或氦气。吸附气体按需求一般为：氨气、氧气、氢气、二氧化碳等。程序升温还原一般用氩氢混合气，比例一般为5-10%） 化学吸附仪外观图 典型分析 催化剂酸性分析（参照PCA-1200操作手册） （NH3-TPD） 载气口请连接氩气，样品处理气一号口请连接氩气，样品处理气二号口请连接氨气。 将样品装入反应器； 将仪器调至处理模式，惰性气体环境下升温吹扫样品。 关闭控温系统，降下电热炉，使用强冷风扇进行炉体降温。 惰性气体保护下将样品降至室温。 将惰性气体气路切换至氨气气路，通过控温系统调节到所需要的反应温度，在达到设定温度条件下饱和吸附氨气。 再次切换至惰性气体气路吹扫样品。 开启载气，将处理模式调节到测试模式，开启热导检测器电源，等待基线稳定。 程序升温氨气脱附。 关闭控温系统，降下电热炉，使用强冷风扇进行炉体降温。 测试数据处理，获取相应分析结果。 典型分析 程序升温还原 （参照PCA-1200操作手册） （H2-TPR） 载气口请连接氢氩混合气，样品处理气一号口请连接氩气，样品处理气二号口请连