7.催化剂的表征

教学内容与要求

（1）气相色谱技术；

（2）热分析法；

（3）X射线衍射分析法；

基本要求：熟悉各种催化剂的表征方法

重点

一般表征方法的实验步骤和实验仪器。

难点

各种表征方法的测量原理。

7.1催化剂宏观性质表征

  

7.1.1 催化剂的表面积及其测定

（一）总表面积的测定

  催化剂总表面积的测定目前所采用的方法基本上均为低温物理吸附法，而其中的BET法则更是推崇为催化剂表面积测定的标准方法。

（二）有效表面积的测定

   BET法测定的是催化剂的总表面积。但是在实际应用中，催化剂的表面中通常只是其中的一部分才具有活性，这部分称为活性表面。活性表面的面积测定通常采用“选择化学吸附”进行测定。如附载型金属催化剂，其上暴露的金属表面是催化活性的，以氢、一氧化碳为吸附质进行选择化学吸附，即可测定活性金属表面积，因为氢、一氧化碳只与催化剂上的金属发生化学吸附作用，而载体对这类气体的吸附可以忽略不计。同样，用碱性气体的选择化学吸附可测定催化剂上酸性中心所具有的表面积。

下表列出了用于测定催化剂比表面积的常见方法。                     

类别			测试方法	备注
总表面积			BET法	标准方法
			X-射线小角度法	快速测定表面积
活性表面积	金属	化学吸附法	H2吸附法	不适用于钯催化剂
			O2吸附法	计量数不确定；尤其适用于不容易化学吸附氢或一氧化碳的金属
			CO吸附法	不适合容易生成羰基化合物的金属
			N2O吸附法	尤其适用于负载型铜和银催化剂中金属表面积的测定
			吸附-滴定法	H2-O2滴定法先决条件是先吸附的氧只与活性中心发生吸附作用
			电子显微镜法	困难，对Pt、Pd负载催化剂效果较好
			X-射线谱线加宽法	粗略估计各种晶体组分的表面积
	氧化物		无通用方法，利用各组分在化学吸附性质方面的差异进行测量

7.1.2 催化剂的孔结构

 孔结构的表征主要包括孔径、孔径分布、孔容和孔隙率等几个方面，其表征方法很多

 催化剂孔结构常用表征方法                              

技术	测试方法	信息	微孔	介孔	大孔
低温N2吸附	BET	表面积	适用	适用	适用
	t-plot			适用	适用

作业题：催化剂的宏观结构主要包括那些内容？

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