金属催化剂及其催化作用.ppt

晶粒大小金属催化剂催化影响因素分散度D=表面原子数/（表面+体相）原子数载体晶粒大小的改变会使晶粒表面上活性位比例发生改变，几何因素影响催化活性。晶粒越小载体对催化活影响越大。晶粒越小可能使晶粒上电子性质与载体不同从而影响催化性能。金属催化反应的结构敏感性结构敏感反应指催化反应速度对金属表面细微结构变敏感的反应。第63页,共83页，星期六，2024年，5月一般说仅涉及C-H键的催化反应对结构不敏感，而涉及C-C键或者双键（π）变化可发生重组的催化反应为结构敏感反应。金属与载体相互作用总地说，存在载体与金属之间电子的相互转移情况发生。（1）金属与载体接触而产生相互作用。（2）当金属晶粒很小时，金属进入载体晶格中对催化性能影响较大。（3）金属表面被载体氧化物所修饰。第64页,共83页，星期六，2024年，5月溢流氢现象：指被活化的物种从一相向另一相转移（另一相是不能直接吸附活化产生该物种的相）如Pt/Al2O3环己烷脱氢过程活性对Pt负载的量变化不太敏感现象可以用“溢流氢”解释。溢流的作用使原来没有活性载体变成有活性的催化剂或催化成份。溢流现象也不局限于氢，氧也可以发生溢流。如Pt/Al2O3积炭反应有氧溢现象。第65页,共83页，星期六，2024年，5月金属催化剂的形态一般来说是晶体形式存在，呈现多晶结构，晶体表面裸露着的原子可为化学吸附分子提供很多吸附中心。吸附中心的高密度、多样性是金属催化剂具有的优点之一，同时也引起其本身的弱点的原因之一。可以催化几个竞争反应同时发生，从而降低了目的反应的选择性。可以使双原子如H2、N2、O2等解离。第66页,共83页，星期六，2024年，5月金属合金催化剂催化作用合金有三种：机械混合、化合物合金、固溶体合金合金的表面富集现象原因：自由能差别导致表面富集自由能低（升华热较低的）组份。与接触的气体性质有关，同气体作用有较高吸附热的金属易于表面富集。合金催化剂对催化性能的影响几何效应大于电子效应第67页,共83页，星期六，2024年，5月金属合金催化剂催化作用合金有三种：机械混合、化合物合金、固溶体合金合金的表面富集现象?原因：自由能差别导致表面富集自由能低（升华热较低的）组份。?与接触的气体性质有关，同气体作用有较高吸附热的金属易于表面富集。?合金催化剂对催化性能的影响几何效应大于电子效应第68页,共83页，星期六，2024年，5月X射线经过电子,原子,晶体时都会发生散射现象.若散射后的X射线波长和入射的波长相同则这些散射线可相互干涉加强,称为相干散射.相干散射是X射线在晶体中产生衍射现象基础.X光衍射(X-raydiffraction)第69页,共83页，星期六，2024年，5月电子由炽热的钨丝电极发射出来，在真空管内经过高压（20-70千伏）电场的加速可以获得很大的动能，当这高速电子投射到Cu，Mo等金属制成的靶极上时，电子的运动突然停止，其中一部分动能转化为为波长1A°左右电磁波（X射线）还有一部分高速电子打中了靶极材料的原子的内层电子，内层电子打出后，原子的其它层电子回跳到内层时也放出X射线。X射线产生第70页,共83页，星期六，2024年，5月基本原理当有两个频率相同的波在同一个介质中传播时，它们之间就有不同程度的加强或抵消，这就是波的干涉，而最大程度的加强就称为衍射。发生最大程度加强的方向称为衍射方向。由于晶体内部有规律的排列，结点间距与X射线的波长相近，因此，当X射线投射在晶体的不同晶面上时，有行程差就会产生干涉加强或减弱从而形成谱图第71页,共83页，星期六，2024年，5月Bragg方程第72页,共83页，星期六，2024年，5月相定性任何一个结晶的固体化合物都给

出一套独立的X光衍射图谱衍射峰位置、强度主种物质的内部结构特点取决于X衍射谱图查表(卡片)相定性第73页,共83页，星期六，2024年，5月相定量依据一种物相所产生的衍射强度与其在混合物样品中的含量相关第74页,共83页，星期六，2024年，5月如：i物相的某一衍射线的强度第75页,共83页，星期六，2024年，5月I0·····················入射光强度I·····················透过样品的光强度μ·····················线性吸收系数χ······················样品厚度线性吸收系数第76页,共83页，星期六，2024年，5月质量吸收系数μm的加和性第77页,共83页，星期六，2024年，5月相定量方法纯样标准法(直接分析法)内标法(参比法)