第四章 化学吸附与表面酸性测定(下).pdf

( ) 第 8 期 　　　　　　佘励勤等 :固体催化剂的研究方法 　第四章 　化学吸附与表面酸性测定 下 　　　　　　 6·21 · 讲 　座 固体催化剂的研究方法 第四章　化学吸附与表面酸性测定( 下) 佘励勤 ,李宣文 (北京大学化学与分子工程学院 ,北京 100871) 进行研究 ,了解酸性沸石的质子酸部位主要是与硅铝骨架相 第二部分 　固体催化剂表面酸性的测定 连的桥羟基 ,路易斯酸酸位则是骨架上或骨架外配位不饱和 　　在固体酸催化以及含酸功能的双功能催化过程中 ,催化 的铝物种如 AlO + 、Al x Oy 等或其它骨架外阳离子 。 剂及其载体表面中心的酸碱性质会直接决定催化剂的催化 随着化工及石油炼制 、石油化工的发展 ,特别是近年来 对环境友好化学过程的推动 ,要求设计研制新的催化剂以减 性能 。因此 ,在研究催化剂的作用原理 、改进现有的和研制 少对环境的污染 ,给固体酸催化剂的研究与开发注入新的活 新型的固体酸催化剂 、以及在研究新型酸催化材料酸位的性 力 ,加上新的物理化学研究方法与科学仪器不断改进 ,使得 质 、来源及结构等方面 ,都离不开对表面酸性的表征 。通常 , 固体酸表面酸性的测定方法不断进步 。至今已建立了许多 对固体酸表面酸性的表征包括酸位的类型 、酸强度 、酸量 、酸 酸性测定法 ,其中比较常用和重要的有吸附指示剂滴定法 、 位的微观结构四个方面 。 程序升温热脱附法 、红外光谱法 、吸附微量热法 、热分析方 酸位的类型分类有多种方法 ,如质子酸 、路易斯酸 、软 法 、核磁共振谱等 ,如表1所示 。由于固体表面酸的结构 比 酸 、硬酸等 。从研究酸式催化反应的角度 ,我们将酸位的类 型分成质子酸和路易斯酸 。研究表明 ,通常酸式催化反应是 表 1 　常用的固体表面酸酸性的测定方法 通过生成碳正离子中间体的机理进行的。这就要求固体酸 方 　　法 表 　征 　内　容 催化剂具有促进反应分子转化为碳正离子的能力 ,例如在烃 吸附指示剂正丁胺滴定法 酸量 、酸强度 转化反应中 ,固体酸催化剂的酸中心可能通过两种不同的方 吸附微量热法 酸量 、酸强度 ( ) 式使烃分子转化成碳正离子 。一种是给出质子使烃分子质 热分析 TA 、DTA 、DSC 方法 酸量 、酸强度 子化 ,例如 : 程序升温热脱附 酸量 、酸强度 + + 羟基区红外光谱 各类表面羟基 、酸性羟基 CH CH　 　　　　 3 CH2 + H CH3 　C H　 CH3