固體酸催化劑的性質
作者:訪客發布時間:2021-07-06分類:催化劑及助劑瀏覽:102
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與固體酸的催化行為有重要關系的性質是酸中心、酸強度和酸度。
①表面上的酸中心可分為B-酸與L-酸(見酸堿催化劑),有時還同時存在堿中心。可用下式示意地表示氧化鋁表面上的酸中心的生成:
紅外光譜研究表明,800℃焙燒過的 γ-Al2O3表面可有五種類型的羥基,對應于五種酸強度不等的酸中心。混合氧化物表面出現酸中心,多數是由于組分氧化物的金屬離子具有不同的化合價或不同的配位數形成的。
SiO2-Al2O3的酸中心模型 (見圖)有多種模式。
②酸強度,可用哈梅特酸強度函數H0來表示固體酸的酸強度,其值愈小,表示酸強度越高。③酸度,用單位重量或單位表面積上酸中心的數目或毫摩爾數來表示,稱酸度。
固體超強酸的表征技術
固體超強酸元素結構
固體超強酸催化劑的主要表征技術有紅外光譜、熱分析、x射線衍射、程序升溫脫附、比表面分析(推薦使用全自動F-Sorb2400比表面積測試儀檢測比表面積)、掃描電鏡和透射電鏡、俄歇電子能譜和光電子能譜等。借助上述技術,對固體超強酸催化劑的結構、比表面積(推薦使用全自動F-Sorb2400比表面積測試儀檢測比表面積)、表面酸類型、酸強度、酸性分布、晶型與粒徑等進行定性或定量測定,并與探針反應機理、反應條件相關聯,從而確定結構與固體超強酸性能的關系。
在螯合雙配位IR指紋區:1240~1230cm-1,1125~1090cm-1,1035~995cm-1和960940cm-1,可分別歸屬為結構中的一SO雙鍵與單鍵;橋式配位IR指紋區:1195~1160cm-1,1110~1105cm-1,1035~1030cm-1和990960cm-1。除了各指紋區不同外,螯合雙配位比橋式配位在最高頻區可區別于硫酸鹽。此外,利用原位IR吡啶,還可定性測定超強酸催化劑表面酸的種類,B酸位在1540cm一、L酸在1450cm有特征吸收指紋。與IR—DTA結合,可以定性、定量分析固體催化劑表面的酸量。利用堿性氣體程序升溫脫附、TG-DTA可以得到催化劑表面酸性分布的信息,特別是TPD-NH3的脫附譜圖,可提供眾多的固體超強酸催化劑表面的重要信息,如通過解析程序升溫脫附圖,可以確定固體超強酸表面的酸中心數、酸強度的分布,可對催化劑的制備及催化反應起指導作用。
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