热分析在催化研究中的应用.ppt

第30页，共46页，星期日，2025年，2月5日说明：在无NiO存在时，八配位WO3和四配位WO3在Al2O3上的分布为20%和80%。在有NiO存在时，若全按WO3还原计算，则八配位WO3的量均超过20%，四配位WO3的量仍保持在80%左右。这说明引入的Ni没有进入氧四面体空穴，而是进入了八面体空穴。如果2#和3#催化剂的第一段还原失重分别扣除引入NiO的理论还原失重量0.05mg和0.14mg，则由此计算八配位WO3的量皆占催化剂上WO3总量的19%，与无NiO存在时的20%只差1%。这可能是由于还原TG曲线分段误差造成的。结论：这说明在有NiO存在时八配位WO3和四配位WO3在Al2O3上的分布仍为20%和80%，引入Ni对两种配位WO3在Al2O3上的分布比例无影响。第31页，共46页，星期日，2025年，2月5日5.研究活性组分与载体的相互作用载体并非惰性物质，金属活性组分与载体之间存在相互作用，这种相互作用可导致催化剂性能的差异。5.1金属盐与载体的相互作用用浸渍法制备负载型催化剂通常是将某种盐负载在载体上，然后经干燥、焙烧而成，负载盐热性质的改变即证明金属盐与载体相互作用的存在。第32页，共46页，星期日，2025年，2月5日Cu(NO3)2?3H2O和负载在γ-Al2O3上的Cu(NO3)2于空气下的分解TG－DTG曲线。说明：对于Cu(NO3)2分解第一个峰出现在90~240℃的温区，为脱表面吸附水和结晶水峰；第二个峰出现在240~305℃的温区，为Cu(NO3)2分解峰。对于Cu(NO3)2/γ-Al2O3的分解第一个峰出现在30~185℃的温区，第二个峰出现在340~455℃的温区。结论：分解温度的差别在于金属盐与载体的相互作用。第33页，共46页，星期日，2025年，2月5日第1页，共46页，星期日，2025年，2月5日热分析技术的主要测试方法名称测定参数使用仪器热重分析法（TG）质量热天平微分热重分析（DTG）质量的一次微商热天平差热分析法（DTA）试样与基准物质的温差差热分析装置差示扫描量热（DSC）上述温差的一次微商差热分析装置释出气体分析（EGA）释出气体的性质、数量质谱、气相色谱热膨胀分析法膨胀系数热膨胀计电导率分析法电阻电桥高温X射线衍射法晶面间距X射线衍射仪比热测定法比热差动量热计第2页，共46页，星期日，2025年，2月5日1.催化剂制备条件的选择催化剂前体大多是以氢氧化物、氧化物或盐等形式存在，没有催化活性。要经焙烧、还原、氧化、硫化、羟基化等处理。其处理条件（温度、气氛、时间等）对得到预计的催化结构和组成是十分重要的。热分析是原位模拟上述过程，得到有关热和量的变化信息。第3页，共46页，星期日，2025年，2月5日1.1制备控制阱分解催化剂焙烧温度和还原温度的选择第一个峰出现在150℃之前，为脱表面吸附水峰；第二个峰出现在240～400℃温区，为负载H2IrCl6的分解峰。催化剂的焙烧温度为400℃。第4页，共46页，星期日，2025年，2月5日1.2烃类蒸汽转化烧结型催化剂焙烧温度的选择蒸汽转化催化剂是以Al2O3为载体，活性组分为NiO。由于烃类蒸汽转化温度较高，要求催化剂有较高的热稳定性。高温下生成NiAl2O4结构有利于活性持久。809#催化剂：85%的Al(OH)3与15%的NiO干混成型后于1100℃、2小时烧成。810#催化剂：85%的Al(OH)3先于1100℃烧4小时，磨细再与15%的NiO干混成型于1100℃、2小时烧成。第5页，共46页，星期日，2025年，2月5日400℃开始的失重段为NiO的还原；760℃开始的失重段为NiAl2O4还原。按NiAl2O4还原失重计算809#和810#催化剂上的NiAl2O4生成量分别为87.9%和73.9%。说明：焙烧温度考察结果表明，在1000℃以下焙烧时NiAl2O4的生成量很少；在1000℃以上焙烧时，则有90%左右的活性组分变成了NiAl2O4。选择焙烧温度为1000℃。第6页，共46页，星期日，2025年，2月5日1.3合成分子筛催化剂焙烧温度的选择在硅铝或磷铝分子筛催化剂的合成中，若引入一定量的有机胺，则可得到骨架结构相同、而硅铝比可相差2~3个数量级的硅铝或磷铝沸石。有机胺本身是一种碱，除晶化过程可提供所需的OH-外，重要的是对硅铝或