《第三讲:表征技术在工业催化剂研制中的应用》.pdf
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工业催化剂的研制与开发
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第三讲
表征技术在工业催化剂研制中的应用
2
表征技术应用于工业催化剂研制的目的
对催化剂的表面及体相结构和性能进行表征,
并与催化剂的催化性能进行关联,探讨催化剂
的活性、选择性与催化剂结构的关系;
改进原有的催化剂,创制新型的催化体系;
为工业催化剂的研制与开发提供必要的、坚实
的理论基础
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应用于工业催化剂研制的表征技术的种类
• X射线衍射技术
• 热分析技术
• 气相色谱技术
• 光谱技术
• 电子显微镜技术
• 电子能谱技术
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X射线衍射技术在催化剂研制中的应用
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物相鉴定
• 在X射线衍射图上每一种晶相均有自己的一组谱线,其特
征(数目、位置与强度)只取决于物质本身的结晶构造
峰位置以衍射角θ表示
强度用峰高表示
可用于分子筛的类型、
纯度或结晶度的测定
每一种晶体物质的衍射
峰强度是它在样品中含
量的近似函数
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物相鉴定
• 了解催化剂的晶相结构及其变化,分析催化剂反应活性变
化与结构变化的关系
乙烯催化氧化制乙醛的
Pd-V O -SiO 催化剂
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反应后催化剂活性下降
催化剂活性及寿命与钒
的晶相变化有密切关系
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晶胞常数测定
晶体中对整个晶体具有代表性的最小
的平行六面体,称为晶胞;
纯的晶态物质的平行六面体边长在正
常条件下为一特定值,称为晶胞常数;
当有其它物质存在,并能生成固溶体、
同晶取代或缺陷时,晶胞常数可能发
生变化,从而改变催化剂的活性和选
择性;
晶胞常数可用X射线衍射仪测得衍射
方向计算;
测定分子筛的晶胞常数可计算硅铝比;
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微粒大小的测定
X射线通过晶态物质后的衍射线宽度(扣除仪器本身
的宽化作用后)与微晶大小成反比
当晶粒小于200nm以下,就能够引起衍射峰加宽,晶粒越
细峰越宽,也称为X射线线宽法
X射线小角散射技术:
在小角区域的X射线散射强度分布与散射颗粒的大小、形
状及电子密度的不均匀性有关,与颗粒内部的原子结构
无关;
测定样品在低角区的散射X射线强度分布,可以计算出样
品的颗粒大小分布——测定金属催化剂的金属分散度
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