USTC 物理化学实验综合实验一催化剂报告.pdf

铈-锰固体催化剂的制备和性质研究 P 中国科学技术大学地球和空间科学学院 摘要： 本实验在 Al O 载体上浸渍不同配比的铈-锰硝酸盐溶液制备铈-锰复 2 3 合催化剂，用差热分析表征分解温度，用 BET 色谱法测量比表面积，用一个 模型反应 （乙烯的氧化反应 ）测量活性。分析不同配比的铈-锰催化剂的活性， 加深对固态多孔性催化剂制备和活性的理解。 关键词： 铈-锰固体催化剂，制备配比，比表面积，活性 Research of the preparation, characterization and properties of Ce-Mn solid catalyst Zhixin Guo P School of Earth Space Sciences, University of Science Technology of China Abstract: Different proportions of Ce-Mn solid catalyst were prepared to catalyze the oxidation reaction of ethylene and several instrumental analysis methods were used to measure several physical chemistry parameters of the catalysts. At last, we discussed the relationship between Ce-Mn proportioning and the activity of catalyst by analyzing temperature of thermal decomposition, specific surface area and activity. Keywords: Ce-Mn oxide catalyst, preparation conditions, specific surface area, activity 第 1 页 铈-锰复合催化剂的制备和性质实验 PB0900725 郭知鑫 1.前言 1.1 铈-锰固体复合催化剂 很多化学反应的自由能变化小于零，甚至远小于零。也就是说，这些反应在热力学 上看，是有较大的反应潜力，但由于存在较高的反应活化能，使得这些反应实际上不能 发生。如加入适当的催化剂，改变原来的反应历程，则反应能按某一活化能较低的途径 进行。 在本实验即研究铈-锰固体复合催化剂的制备、各种物理化学性质和催化活性。对 于固体催化剂，其主要由活性组分、助剂和载体三部分组成。活性组分，即主催化剂， 是催化剂中产生活性的部分，没有它催化剂就不能产生催化作用。助剂本身没有活性或 活性很低，少量助剂加到催化剂中，与活性组分产生作用，从而显著改善催化剂的活性 和选择性等。载体主要对催化活性组分起机械承载作用，并增加有效催化反应表面、提 [1] 供适宜的孔结构；提高催化剂的热稳定性和抗毒能力；减少催化剂用量，降低成本。 1.2 铈-锰固体复合催化剂性质评定 [2] 评价催化剂性能的优劣主要有以下几个指标 ： (1)活性(Activity)：催化剂使某一反应的反应速率增加的程度。 (2)选择性(Selectivity)：目的产物所占消耗反应物的百分比。 (3)寿命(Lifetime)：催化剂能使反应维持一定转化率和选择性所使用的时间。其中 活性的好坏是根本。只有较好活性的催化剂才值得进一步研究考虑它的选择性，寿命以 及制备成本等。 在本实验中对催