催化实验方法课件

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,催化实验方法课件,*,第二章程序升温技术及其应用,催化实验方法课件,方法分类,1,程序升温脱附,TPD,2,程序升温还原.氧化.硫化,TPR.TPO.TPS,3,程序升温(表面)反应,TPSR,催化实验方法课件,程序升温技术,在程序控制温度,T=f(t),下测量气体(吸附质)脱附,物质(催化剂)还原,氧化,硫化和表面反应的技术,催化实验方法课件,在催化研究方面可获得,a.,活性中心的种类,性质,b.,催化剂还原,氧化,硫化等反应动力,学参数(活化能等),表面能量状态,c.,表面组分之间相互作用,d.,推测中间化合物状况,催化实验方法课件,方法分类,1,程序升温脱附,TPD,2,程序升温还原.氧化.硫化,TPR.TPO.TPS,3,程序升温(表面)反应,TPSR,催化实验方法课件,1. 程序升温脱附(,TPD),Temperture-programmed desorption,吸附质(气体)于固体表面的脱附速度:,勿略扩散因素但有再吸附存在,(1),催化实验方法课件,若,p=n,则气相与固体表面间的物料平衡为:,(2),催化实验方法课件,Where F is the volumetric flow rate,of the carrier gas,C,g,is the gas-phase,concentration of the adsorbate, is,its fractional coverage in the surface,phase. V,S,is the total solid volum, V,m,is the number of surface site per unit,solid volume( =1).,催化实验方法课件,T=T,0,+ t dT= t (3),若加热速度呈线性关系,催化实验方法课件,由 (1) (2) (3) 式 得,(4),催化实验方法课件,a.,当载气流速(,F),较再吸附可以忽略,VsVmka(1- ),n,F,催化实验方法课件,指数升温脱附,1,基本方程导出,载气流量足够大时,可忽略再吸附,即,催化实验方法课件,非扩散控制的脱附动力方程式:,(1),(2),(3),催化实验方法课件,物料恒算,(4),载气比脱附物的浓度大得多时,催化实验方法课件,在脱附峰顶处,脱附的浓度最大,(5),(6),催化实验方法课件,2,参数求取,变,对,作图,E,d,催化实验方法课件,脱附级数,n=1,n1,催化实验方法课件,指前因子,A,0,由所求数据代入基本方程即可求得,催化实验方法课件,采用线性升温并忽略再吸附,催化实验方法课件,TPD,谱图的处理方法,一、,Redhead Method,TPD,曲线,已知活化能.测量,最大脱附速度时温度,T,P,(T,m,),和初始覆盖率,催化实验方法课件,指前因子,V,n,（A）,催化实验方法课件,二、变加热速度法,(,Heating rate variation),固定,0,(,i,),改变,(加热速度),得一系列,TPD,曲线.测量每条,TPD,曲线最大脱附速度时温度,T,m,(T,P,),及振幅,N,P,( ),催化实验方法课件,基本方程,1,忽略再吸附,催化实验方法课件,基本方程,2,有再吸附,催化实验方法课件,三、脱附速率等温线法,(,Desorption Rate Isotherms),对不同的,0,(,i,),得一系,TPD,曲线或对不同的加热速度得一系列,TPD,曲线,催化实验方法课件,无再吸附,在一些覆盖率下测,N,和,T：,催化实验方法课件,有再吸附,催化实验方法课件,2. 程序升温还原(,TPR),Temperature Programmed Reduction,(G) + (MO), M + H,2,O,在恒定时,反应速度：,催化实验方法课件,反应速度常数,k：,根据阿累尼斯方程,程序升温速度:,T = T,0,+ t,催化实验方法课件,当还原性气体(,H,2,),很大,反应速度与,气体浓度无关.若被还原物在时间,t,时,还原，分数 ：,催化实验方法课件,当还原速度与,C,有关,催化实验方法课件,将阿累尼斯方程和 代入并取对数,由,TPR,图求得,T, ,催化实验方法课件,3. 程序升温表面反应,Temperature-programmed surface reaction,(1),一种反应气体吸附在催化剂上,而第二种反应气体再与其反应,(2)二种气体共同吸附在催化剂上,在程序控制温度下进行反应,催化实验方法课件,