固体催化剂的研究方法第八章红外光谱法_上_.pdf
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石 油 化 工
PETROCHEM ICAL TECHNOL O GY 200 1 年第 30 卷第 1 期
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讲 座
固体催化剂的研究方法
第八章 红外光谱法( 上)
辛 勤 ,梁长海
( 中国科学院大连化学物理研究所 催化基础国家重点实验室 ,辽宁 大连 116023)
一般认为催化反应过程是通过反应物吸附在表面上 ,被 1000 cm - 1 处就不透明 ,所以很难获得这一波数以下的吸附
吸附分子或者同另一被吸附分子反应 ,或者与另一气相分子 分子的光谱 ; (2) 金属粒子可以具有不同的暴露表面 ,边 、角 、
反应 ,生成的产物最后脱附 ,使表面再生而进行的。过去 ,对 阶梯 、相间界面线等 ,这些都对吸附分子的光谱产生影响 ,使
大多数催化反应机理的研究和控制是通过经验方法进行 ,亦 吸附态的光谱宽化 ,因而解释起来比较困难 ; (3) 由于催化反
即从对反应物和产物的动力学观察推论表面中间物 ,并以此 应过程中 ,在催化剂表面 ,反应中间物的浓度一般都很低 ,寿
阐明反应机理 。这些方法可以获得许多重要信息和对催化 ( )
命也很短 尤其是反应活性的承担者 ,而一般红外光谱的灵
(
作用的深入理解 ,但是由于没有确切的有关表面吸附物种结 敏度不够高 ,跟踪速度也不够快 一般傅里叶变换红外光谱
( ) ) ( )
构方面的知识依据 ,所获得的结果存在相当大的任意性 ,并 F TIR 只是在毫秒级水平 ; 4 红外光谱只实用于有红外
且无法深入下去 。分子光谱尤其是红外光谱在催化研究中 活性的物质 。与红外光谱方法互补的是拉曼光谱方法 。长
是应用最广泛的表征方法 。 期以来 ,拉曼光谱方法由于灵敏度等原因一直未能在吸附态
由吸附分子的红外光谱可以给出表面吸附物种的结构 研究中发挥重要作用 ,但采用激光做光源 ,提高了散射光的
信息 ,尤其可以得到在反应条件下吸附物种结构的信息 。目 强度 ,又由于探测器方面的进步 ,拉曼光谱开始较多地应用
前 ,红外光谱技术已经发展成为催化研究中十分普遍和行之 于吸附物种和催化剂表征的研究中。
(
有效的方法 。研究的对象可以从工业上实用的负载型催化 随着光谱技术的发展 ,这些局限性将逐步得到克服 详
)
剂 、多孔材料到超高真空条件下的单晶或薄膜
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