程序升温-漫反射红外光谱考察SAPO-34分子筛表面酸性质

将程序升温 -漫反射红外光谱用于表征磷酸硅铝分子筛SAPO_34表面酸性质 ;结果表明 ,SAPO_34分子筛中的桥联羟基Si—OH—Al具有较强的热稳定性 ;结合NH3 探针考察表明 ,SAPO_34分子筛具有B酸和L酸两种酸中心 ,其中B酸较强 ,是SAPO_34酸性的主要部分 ,而L酸中心较弱。

H_2对Rh-Mn-Li-Ti/SiO_2催化剂上CO吸附和脱附的影响

应用红外光谱和程序升温脱附技术研究了Rh-Mn-Li-Ti/SiO2催化剂上H2对CO吸附和脱附的影响.结果表明,预吸附的H2主要占据线式CO的吸附位.共吸附时H2与CO在Rh位上形成了羰基氢化物,从而导致线式物种谱带红移,且高的H2浓度有利于CO的吸附.在323 K下,H2对预吸附的CO谱带位置和强度没有影响.但是,随着温度的升高,H2的存在促进了弱吸附CO的脱附,并使之重新吸附;同时,H2促进了强吸附CO的解离,增强了CO的吸附强度和催化剂的吸附能力.

吡啶在HY分子筛上的脱附反应动力学及酸中心强度的表征

运用改进的程序升温脱附-红外光谱(TPD-IR)技术,采用新的脱附动力学模型,研究了吡啶在HY分子筛B酸中心和L酸中心上的脱附反应动力学,分别计算了吡啶在HY分子筛两种类型酸中心上的脱附活化能,并以此量化了各酸中心的强度,对表面酸中心的类型进行了详细的区分。实验及计算结果表明,吡啶在HY分子筛B酸中心上的程序升温脱附反应符合一级动力学模型,以其为探针分子,可在HY分子筛表面区分出两种强度不同的B酸中心,对应的吡啶脱附活化能分别为32.4,18.6 kJ/mol;吡啶在HY分子筛L酸中心上的程序升温脱附反应符合三级动力学模型,HY分子筛表面同时存在两种不同强度的L酸中心,对应的吡啶脱附活化能分别为24.9,5.3 kJ/mol。

HZSM-5催化剂的催化脱硫反应研究

采用浸渍法制备了一系列不同镧负载量的HZSM 5分子筛催化剂,并对其进行了X射线衍射、红外光谱、比表面和NH3-程序升温脱附等方面的表征。结果表明,HZSM 5分子筛的结晶度均达到了85%以上,掺镧后的HZSM 5分子筛在波数1100cm-1附近的非对称振动特征峰有一定程度的蓝移,BET法的比表面积及直径、单点体积、BJH法的吸附体积及脱附体积均有所增大,反应的比表面活性有所提高,致使弱酸量大幅度减少,中强酸、强酸量大幅度增大。在活性氢物质甲醇存在时,固定床微型反应器中噻吩的催化转化反应结果表明,催化剂的脱硫反应活性明显增强,噻吩转化率提高,噻吩转化为H2S的量增加,但液相产物趋向复杂,选择性有所降低,且在掺镧约1 0%左右噻吩的转化率达到51.3%。

含钨SBA-15介孔分子筛催化剂的表面酸性和羟基分布

分别以浸渍法和水热晶化法制备了SBA-15介孔分子筛孔中插入氧化钨和碳化钨的催化剂,采用NH3-TPD测定了表面酸性和总酸量,并采用FT-IR研究了它们的表面羟基分布情况.NH3-TPD结果表明,浸渍法制备的含氧化钨的SBA-15介孔分子筛催化剂表面只有SBA-15介孔分子筛的弱酸位,而含碳化钨的SBA-15介孔分子筛催化剂表面还出现了W2C的强酸位.水热晶化法制备的含氧化钨的SBA-15介孔分子筛催化剂表面SBA-15介孔分子筛的弱酸位随W含量的增大略有增强,W含量较高时还出现了钨物种的强酸位;含碳化钨的SBA-15介孔分子筛催化剂表面除了SBA-15介孔分子筛的弱酸位外,W含量较低时有W2C的强酸位,W含量较高时有W2C和WC两种强酸位.傅里叶变换红外光谱结果表明,浸渍法和水热晶化法制备的含氧化钨和碳化钨的SBA-15介孔分子筛催化剂除表面自由硅羟基外,还存在着α,β和γ三种不同类型的氢键羟基,并且氢键羟基和催化剂的制备方法以及催化剂的W含量都有一定的关系.

酸性表征技术在绿色化学教学中的应用

开发使用新型酸催化剂(固体酸和酸性离子液体)的环境友好酸催化反应是绿色化学的重要研究内容。本文介绍了利用程序升温热脱附(NH3-TPD)、探针分子红外光谱(Py-IR)和吸附指示剂紫外-可见光谱(UV-Vis)技术测定固体酸、酸性离子液体相关性质的基本原理和操作步骤,并用实例进行了演示。在绿色化学课程教学中,开展与课程内容相关的实验研究,目的是使学生通过深入了解新型酸催化剂酸性表征的常用技术,加深对绿色化学课程相关内容的理解。并且,通过实际操作,激发学生的科研兴趣,培养理论联系实际的科学态度,提高解决科研中具体问题的能力,同时让他们感受到科研的魅力和乐趣。

AgNaZSM-5分子筛催化剂的酸性质表征

采用离子交换法制备AgNaZSM-5分子筛催化剂,并利用吡啶吸附红外光谱(Py-IR)、氨程序升温脱附(NH_3-TPD)实验和正己烷裂解反应研究AgNaZSM-5催化剂被氧化还原后的酸性质。结果表明;催化剂中的Ag^+很容易被氢气或正己烷还原成Ag,分子筛的阳离子位变成了质子,从而起酸催化作用;在氧化性气氛中,Ag物种以Ag^+形式位于阳离子位上。

固体酸催化剂酸性分析方法的研究进展

介绍了固体酸催化剂酸性分析方法的研究进展,主要介绍了胺滴定法、红外光谱法、核磁共振法、程序升温脱附法及热分析法,并比较了这些分析方法的优缺点。目前人们广泛采用的是程序升温脱附和红外光谱法,前者可准确分析总酸量和酸强度,但无法区分酸的类型;而吡啶吸附红外光谱法可区分B酸和L酸,但对酸强度及总酸量的定量分析方面不很理想。新发展起来的31P核磁共振技术可较好地实现B酸和L酸的酸中心分布、酸量及酸强度的定性和定量分析。

TiO2负载的二元金属氧化物催化剂低温NH3选择性还原NOx的研究

在TiO2负载的锰氧化物(MnOx/TiO2)中引入第2种组分,制成二元金属氧化物(MnOx-A/TiO2)催化剂,A分别为Fe2O3、WO3、MoO3、Cr2O3,试验研究低温催化活性、N2选择性及抗SO2毒性。结果表明,低温催化活性从高到低依次为:Mn-W/TiO2>Mn-Fe/TiO2>Mn-Cr/TiO2>Mn-Mo/TiO2;N2选择性:Mn-Fe/TiO2>Mn-W/TiO2>Mn-Mo/TiO2>Mn-Cr/TiO2,Mn-Fe/TiO2和Mn-W/TiO2保持了较高低温催化活性的同时提高了N2选择性。当反应气中含有&(SO2)=0.01%和&(H2O)=6%,空速为12600h-1、120℃、8h后NOx转化率Mn-W/TiO2、Mn-Fe/TiO2、Mn-Mo/TiO2分别保持在98.5%、95.8%及94.2%。由此得出,WO3、Fe2O3为MnOx有效的助催化剂,可大大提高MnOx/TiO2的选择性和抗SO2毒性的能力。傅里叶变换红外光谱显示,与Fe2O3不同,WO3也提供了部分Lewis酸活性点,说明在有低浓度SO2存在下,Mn-W/TiO2显示了极好的低温NH3选择性还原NOx的催化活性。

分子筛催化剂的酸性表征及研究进展

综述了近年来分子筛表面酸性的表征与研究进展,主要介绍了吸附指示剂滴定法、程序升温脱附法、红外光谱法和核磁共振法,并比较了这些方法的优缺点。目前,人们广泛使用的是程序升温脱附法和红外光谱法,前者可以准确地分析总酸量和酸强度,但不能区分酸的类型;后者虽然可以区分B酸和L酸,但对酸强度和总酸量的定量分析不是很理想。随着固体核磁共振方法和高场光谱仪的发展,固体核磁共振已经成为解决分子筛体系中各种基本科学问题的重要工具。

Co_3O_4表面物种对甲醛氧化催化性能的影响

采用沉淀法制备了Co3O4催化剂,并将催化剂在流动的N2或O2气氛中于不同温度下进行预处理.通过X射线衍射(XRD)、热重-差示扫描量热分析(TG-DSC)、程序升温脱附(O2/CO2-TPD,HCHO-TPSR)和原位漫反射傅里叶变换红外光谱(in situ DRIFTS)等手段对催化剂表面物种进行了表征.结果表明,Co3O4-N2-200催化剂表面存在Co3+不饱和配位中心和丰富的弱配位氧负离子,容易形成双配位的甲酸盐,并转化成单配位的甲酸盐,进一步分解为产物.

几种沸石分子筛的催化裂化性能研究:1孔结构和酸性

采用X-射线衍射、X射线荧光光谱、N2吸附、吡啶吸附红外光谱和NH3程序升温热脱附研究了分子筛RE-HY,HZSM-5和Hβ的基本物理化学性质。N2吸附结果表明,三维孔道结构的REHY分子筛和Hβ分子筛具有相近的孔半径和吸附量;与HZSM-5和Hβ分子筛相比,高温条件下,REHY分子筛具有较多的Brφsted酸中心和较少Lewis酸中心。NH3程序升温热脱附表明,三种分子筛中,HZSM-5分子筛的强酸中心最多。

稀土含量对Y型分子筛催化性能的影响

采用离子交换法制备了不同稀土含量的Y型分子筛(REY),并采用X射线衍射对其进行表征,并采用NH3程序升温热脱附法和吡啶红外光谱法考察了其酸性。结果表明,稀土离子已进入Y分子筛的晶格位置,XRD谱上未出现稀土氧化物的特征衍射峰。与稀土含量较低的Y分子筛相比,高稀土含量的Y分子筛拥有较少的L酸中心(151μmol/g)和较多的强酸中心。由REY分子筛制备的模型催化剂的催化裂化催化性能进一步反映了分子筛酸性随稀土含量的变化规律,随着稀土含量的增加,催化剂的重油产率由5.93%降低到5.15%。此外,稀土离子有抑制骨架A l原子脱出的作用。

化学肥料工业

TQ113.247 9409262铁系稀土变换催化剂和主剂 Fe2O3的吸附性能及反应机理的研究[刊]/胡延平,金恒芳…（内蒙古工学院化工系）//燃料化学学报.-1993,21（3）.-225～231采用原位红外光谱、程序升温脱附技术及脉冲反应法。

费托合成铁基催化剂上CO和H_2的吸附特性

在25～300℃和0.1～2.5MPa范围内,利用程序升温脱附及原位漫反射红外光谱考察了CO,H2及合成气在费托合成沉淀铁基催化剂上的吸附行为.程序升温脱附表明,CO在铁基催化剂表面上存在线性、孪性及桥式吸附,对H2则有强、弱两类吸附活性中心;CO吸附红外光谱表明,2170和2116cm-1处存在明显的线性吸附双峰,1623～1313cm-1处存在少量表面态吸收峰,且随温度升高,在2360和2319cm-1处出现了CO2的特征吸收峰,催化剂表面对CO的吸附受温度和压力影响;合成气共吸附反应的红外光谱表明,费托合成烃生成机理及含氧化合物生成机理可用吸附态物种的变化解释,升高温度有利于CO加氢反应进行,高温高压有利于C2+含氧化合物生成.

费托合成Co/SiO_2催化剂的粒子尺寸效应:TPD和DRIFTS的研究

以不同配比的乙二醇(EG)/水溶液作溶剂,用初湿含浸法制备了Co粒子尺寸分别为6、8、12、19 nm的Co/Si O2模型催化剂.采用N2物理吸附、X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、程序升温脱附(TPD)、漫反射红外光谱(DRIFTS)、程序升温表面反应(TPSR)等表征和微分固定床反应器费托(F-T)反应评价实验,考察了Co粒子尺寸对F-T反应性能的影响.评价结果显示随着Co粒子尺寸的增大,CO转化率降低,表观TOF在Co粒子尺寸为8 nm时出现高点.TPD和DRIFTS研究结果表明:较小的Co粒子对CO的吸附和解离能力较强,其表面碳物种会覆盖部分表面活性位,使有效反应位点减少;较大Co粒子对CO的吸附能力较弱,表面C*较易脱附及CO*/Cos比例较高,导致催化剂加氢能力减弱,CO2的选择性增高.当Co粒子尺寸为8 nm左右时,COads和C*在Co粒子表面吸附强度适中并且比例恰当,使得催化剂表现出较高的F-T活性和产物选择性.

稀土含量对Y型分子筛酸性的影响

用离子交换法制备了不同稀土含量的Y型分子筛(REY)。X射线衍射分析表明稀土离子已进入分子筛的晶格位置,衍射谱上未出现稀土氧化物的特征衍射峰。用NH3程序升温热脱附法和吡啶红外光谱法研究了分子筛的酸性。结果表明,与稀土含量较低的Y型分子筛相比,高稀土含量的分子筛拥有较少的Lewis酸中心(151μmol.g-1)和较多的强酸中心。由稀土Y型分子筛制备的模型催化剂的反应性能进一步反映了分子筛酸性随稀土含量的变化规律,随着稀土含量的增加,催化剂的重油产率由5.93%降低到5.15%。此外,吡啶环变形模ν19b红外光谱间接证明了稀土离子有抑制骨架Al原子脱出的作用。