催化实验方法[1]

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,催化实验方法1,*,第七章穆斯堡尔谱简介,催化实验方法1,一. 概述,No.1,穆斯堡尔效应,它是 射线的共振荧光现象.也称 射,线无反冲共振吸收效应.或 射线零声子发,射及共振吸收效应,催化实验方法1,No.2,原子核,由质子和中子组成.质子和中子统,称为,核子,.原子核中质子加中子数也就,是核子总数构成原子核的质量.具有确,定质子数和中子数的原子核所对应的,原子称,核素,催化实验方法1,A.,同位素,:,质子数相同(在周期表上在同,一位置).中子数不同的核素互,称为,同位素,B.,放射性原子核,:,中子和质子维持适当比,例时,原子核才稳定.不,满足稳定要求的原子核,称,放射性原子核,催化实验方法1,No.3,共振吸收,放射性原子核由激发态跃迁,到基态时,发射一个 射线.这个,射线可能在相反的过程中被另,一个同类的核所吸收.这个现象称,原子核的 射线共振吸收,催化实验方法1,发射核,吸收核,由於反冲能存在不易发生共振吸收,催化实验方法1,No.4,多普勒效应(,Doppler effect),因辐射源和观测者相对运动而引起,的波频率观察值的变化.也就是当一个波,源相对于观察者运动时,观察者接收到的,波频率将发生变化称,多普勒效应,催化实验方法1,就可用多普勒效应来补偿反冲损耗.可增加 射线共振吸收,催化实验方法1,No.5,穆斯堡尔谱仪简介和穆斯堡尔谱,样品架,Doppler,驱动装置,速度谱仪(匀速和匀加速),数据处理装置,记录装置,射线源, 射线检测器,催化实验方法1,穆斯堡尔谱,:,它是以多普勒速度为横,座标, 射线强度为纵座标组,成的谱图,催化实验方法1,二. 超精细相互作用,1,同质异能(位)移,由原子核在激发态和基态时,其有限核半径,R,内电荷有分布.它,是核电荷与原子核处电子密度(,S,电子,球对称)间库仑相互作用而产,生,也称,电单极相互作用,催化实验方法1,基态和激发态同质异能移,催化实验方法1,引起 跃迁的能量变化,催化实验方法1,共振吸收涉及发射和吸收二个核,催化实验方法1,对于一个特定的 跃迁,激发态,基态,核半径的变化是一常量,催化实验方法1,相对论修正引入校正因子,S(Z),催化实验方法1,同质异能位移实际上反映整个核外电子分布情况的信息.提供了吸收核(样品)化学键性质,价态和氧化态等信息. 在同质异能位移测定中要确定穆斯堡尔谱上零点.当选标准吸收体满足上述条件确定零速度点.实际测定的同质异能位移是相对於特定参考标准样品而言.,催化实验方法1,2,电四极相互作用(电四极分裂),电四极矩,:,多数的核电荷分布不是均匀的,或多或少偏离球形对称.并且偏离程,度也不同.原子核的电四极矩,eQ,是表,征核电荷分布偏离球对称程度的一,个量它是个(33)二秩张量.,Q0,沿,Z,轴核球形对称则无电四极矩.,Q0,和,Q0,都有电四极矩.,催化实验方法1,电场梯度,:,核外电荷分布也不是球,对称因此在原子核处有电场,梯度,E,它表征核外电荷分,布偏离球对称的程度.它是个,有三个分量的张量.,催化实验方法1,电四极分裂,:,原子核电四极矩和周围,环境在原子核处形成电场梯,度的相互作用反映出共振谱,线的分裂称,电四极分裂,.,催化实验方法1,3,磁偶极相互作用(原子核塞曼效应),原子核是运动的带电粒子有,磁矩 它与原子核所在处的磁,场,H,的相互作用使谱线分裂 .,催化实验方法1,m,j,:,角动量在沿磁场的分量( ),m,j,不同, 各状态在磁场中的能级,不同则所得原子光谱线的波长也不同.,因此,在没有磁场时的一条光谱线在磁,场中有时可以分裂为几条.这种现象称,塞曼效应,.,催化实验方法1,4,超精细相互作用中的混合效应,一般情况下.同时存在上述三种,相互作用.同质异能位移不引起能级,的分裂.只是将所有超精细分裂的能,级的能量都移过一个相同量.磁相互,作用和电四极相互作用均引起能级,分裂.因此混合效应就可产生六条谱,线.,催化实验方法1,5,在催化中的应用,活性相颗粒大小及分布,助剂的作用,确定表面活性态,判断物理吸附与化学吸附,研究反应动力学,催化实验方法1,