工业催化基础催化剂的研究方法学习教案

会计学1工业催化工业催化(cu hu)基础催化基础催化(cu hu)剂的剂的研究方法研究方法第一页，共52页。第一节第一节 催化剂活性评价催化剂活性评价(pngji)(pngji)和动力学测定和动力学测定 第1页/共51页第二页，共52页。第一节第一节 催化剂活性评价催化剂活性评价(pngji)(pngji)和动力学测定和动力学测定 （1） 固定床反应器固定床反应器固定床反应器是一种流动法测定催化固定床反应器是一种流动法测定催化剂活性常用的反应器，用不锈钢管或剂活性常用的反应器，用不锈钢管或石英玻璃石英玻璃(sh yn b l)管制成，可管制成，可用于积分或微分操作方式，用于积分用于积分或微分操作方式，用于积分操作方式的称为积分反应器，用于微操作方式的称为积分反应器，用于微分操作方式的称为微分反应器。积分分操作方式的称为微分反应器。积分反应器如图所示，即实验室常用的微反应器如图所示，即实验室常用的微型管式固定床反应器。型管式固定床反应器。 dV kX出口 V kX入口化工资源有效利用国家重点实验室化工资源有效利用国家重点实验室 3第2页/共51页第三页，共52页。化工化工(hugng)资源有效利用国家重点实验室资源有效利用国家重点实验室 4第一节第一节 催化剂活性评价催化剂活性评价(pngji)(pngji)和动力学测定和动力学测定 积分反应器的特点：积分反应器的特点：固定床反应器用于积分操作方式时（积分反应器），催化反应可固定床反应器用于积分操作方式时（积分反应器），催化反应可达到达到(d do)(d do)较高的转化率。由于在反应器进口和出口处物料的较高的转化率。由于在反应器进口和出口处物料的组成有显著不同，催化剂床层首尾两端的反应速率变化较大，并组成有显著不同，催化剂床层首尾两端的反应速率变化较大，并且沿催化剂床层有较大的温度梯度和浓度梯度，不能用一个数学且沿催化剂床层有较大的温度梯度和浓度梯度，不能用一个数学上的平均值代表整个反应器中物料的组成，因此，这时获取的反上的平均值代表整个反应器中物料的组成，因此，这时获取的反应速度数据只能代表转化率对时空的积分结果，故名积分反应器应速度数据只能代表转化率对时空的积分结果，故名积分反应器。积分反应器与工业管式反应器非常接近，并且常常是工业管式反应器按比积分反应器与工业管式反应器非常接近，并且常常是工业管式反应器按比例的缩小，对于一些催化反应可以很方便地得到催化剂活性评价数据的直例的缩小，对于一些催化反应可以很方便地得到催化剂活性评价数据的直观结果，并且由于催化剂床层一般较长，对数据分析的精度要求也不是很观结果，并且由于催化剂床层一般较长，对数据分析的精度要求也不是很高，因此是实验室广泛使用的一种催化剂活性测定的反应器。高，因此是实验室广泛使用的一种催化剂活性测定的反应器。第3页/共51页第四页，共52页。化工化工(hugng)资源有效利用国家重点实验室资源有效利用国家重点实验室 5第一节第一节 催化剂活性评价催化剂活性评价(pngji)(pngji)和动力学测定和动力学测定 间歇间歇釜式釜式反应器反应器的特点：的特点：催化剂活性测试非常方便，可以在较短时间内大量评价、筛选催化剂。催化剂活性测试非常方便，可以在较短时间内大量评价、筛选催化剂。同时，操作过程中催化剂和反应物料的装、卸很容易，反应稳定的时间同时，操作过程中催化剂和反应物料的装、卸很容易，反应稳定的时间短，反应器的密封性能较好，活性评价结果的重复性好。短，反应器的密封性能较好，活性评价结果的重复性好。 第4页/共51页第五页，共52页。化工资源有效利用化工资源有效利用(lyng)国家重点实验室国家重点实验室 6第一节第一节 催化剂活性评价催化剂活性评价(pngji)(pngji)和动力学测定和动力学测定 二、催化反应动力学的测定二、催化反应动力学的测定催化反应动力学的测定与催化剂活性的测定目的是不同的。催化反应动力学的测定与催化剂活性的测定目的是不同的。催化剂活性的测定通常是在相同的操作条件下，如相同的反催化剂活性的测定通常是在相同的操作条件下，如相同的反应温度、压力、进料空速、原料配比等操作条件下测定不同应温度、压力、进料空速、原料配比等操作条件下测定不同催化剂的活性、选择性，从而比较催化剂性能的差异，筛选催化剂的活性、选择性，从而比较催化剂性能的差异，筛选(shixun)(shixun)出性能优异的催化剂。出性能优异的催化剂。催化催化反应动力学的测定，则是对筛选出的性能最优的催化剂在不同的操反应动力学的测定，则是对筛选出的性能最优的催化剂在不同的操作条件下，测定其操作条件变化时对催化剂性能影响的定量关系，作条件下，测定其操作条件变化时对催化剂性能影响的定量关系，为催为催化剂工程设计和催化反应器设计提供指导。常用于催化反应动力学化剂工程设计和催化反应器设计提供指导。常用于催化反应动力学测定的反应器测定的反应器有如下几种：有如下几种：第5页/共51页第六页，共52页。化工资源化工资源(zyun)有效利用国家重点实验室有效利用国家重点实验室 7第一节第一节 催化剂活性评价催化剂活性评价(pngji)(pngji)和动力学测定和动力学测定 微分反应器的特点：微分反应器的特点：结构简单，操作方便，反应过程的热效应很小，易达到恒温要求，反应器中物料组结构简单，操作方便，反应过程的热效应很小，易达到恒温要求，反应器中物料组成的浓度沿催化剂床层的变化很小，催化剂床层内反应温度可看作近似于恒定，可成的浓度沿催化剂床层的变化很小，催化剂床层内反应温度可看作近似于恒定，可以从实验上直接测到与确定反应温度相对应的反应速度，实验室中常用来测定催化以从实验上直接测到与确定反应温度相对应的反应速度，实验室中常用来测定催化反应的动力学。反应的动力学。第6页/共51页第七页，共52页。 外循环外循环(xnhun)式无梯度反应器：（活塞式反应器，用循环式无梯度反应器：（活塞式反应器，用循环(xnhun)泵循环泵循环(xnhun)物料）物料） 内循环式无梯度反应器内循环式无梯度反应器: （借助反应器中搅拌叶轮的转动，使反应混合借助反应器中搅拌叶轮的转动，使反应混合物回流并做内部循环物回流并做内部循环 连续搅拌釜式反应器：连续搅拌釜式反应器：（催化剂床层与搅拌器一体化，如转篮反应器，催化剂床层与搅拌器一体化，如转篮反应器，适合适合于气、液、固共存的多相催化反应动力学研究）于气、液、固共存的多相催化反应动力学研究）第7页/共51页第八页，共52页。化工资源有效利用化工资源有效利用(lyng)国家重点实验室国家重点实验室 9在颗粒集合体中，较小的在颗粒集合体中，较小的颗粒是一定的原子、分子颗粒是一定的原子、分子、离子等按晶体结构规则、离子等按晶体结构规则组成的含微孔的纳米级晶组成的含微孔的纳米级晶粒，这些晶粒因制备条件粒，这些晶粒因制备条件不同又聚集为大小不一的不同又聚集为大小不一的稍 大 些 的 微 米 级 颗 粒稍 大 些 的 微 米 级 颗 粒(particle)，也称二次粒子。颗，也称二次粒子。颗粒通过催化剂成型工艺又可堆积粒通过催化剂成型工艺又可堆积成球、条、锭片、微球粉体等不成球、条、锭片、微球粉体等不同几何外形的颗粒集合体，也成同几何外形的颗粒集合体，也成为粒团（为粒团（pellet）。）。第8页/共51页第九页，共52页。在催化剂的化学组成、结构确定的情况下，构成催化剂的颗粒在催化剂的化学组成、结构确定的情况下，构成催化剂的颗粒、孔系等宏观物理特性对催化剂的性质起着重要的作用。因此、孔系等宏观物理特性对催化剂的性质起着重要的作用。因此催化剂的宏观物理性质的测定是催化剂研究不可缺少的部分催化剂的宏观物理性质的测定是催化剂研究不可缺少的部分(b fen)(b fen)。下面是一些主要的测定方法：。下面是一些主要的测定方法：一、催化剂比表面积的测定一、催化剂比表面积的测定一般催化剂的表面积都用比表面积表示，实际上比表面积是单位质量催一般催化剂的表面积都用比表面积表示，实际上比表面积是单位质量催化剂内外表面积的总和，单位为化剂内外表面积的总和，单位为 m2/g。最常用的测定比表面积的方法是。最常用的测定比表面积的方法是BET法。法。BET法测定比表面积的基础是兰格缪尔（法测定比表面积的基础是兰格缪尔（Langmuir）吸附）吸附(xf)模型。该模型。该模型假设固体表面是均匀的，各个吸附模型假设固体表面是均匀的，各个吸附(xf)位置从能量角度而言是等同位置从能量角度而言是等同的，分子在吸附的，分子在吸附(xf)和脱附时不受周围分子的影响，并且每个吸附和脱附时不受周围分子的影响，并且每个吸附(xf)位只能吸附位只能吸附(xf)一个质点。把兰格缪尔吸附一个质点。把兰格缪尔吸附(xf)模型和推导方法应用于模型和推导方法应用于多分子层吸附多分子层吸附(xf)，并又进行了一些假定，并又进行了一些假定，Brunauer，Emmett和和Teller建立了建立了BET公式，如下式所示：公式，如下式所示：0011)(PPCVCCVPPVPmm第9页/共51页第十页，共52页。在在BETBET公式中，当气体公式中，当气体(qt)(qt)靠近其沸点并在固体上吸附达到平衡时，气体靠近其沸点并在固体上吸附达到平衡时，气体(qt)(qt)的吸附量的吸附量V V与平衡压力与平衡压力P P间的关系为：间的关系为：可以看出，以可以看出，以P/V(P0-P)对对P/P0作图，可得到作图，可得到(d do)一条直线，直线在纵轴上的截距一条直线，直线在纵轴上的截距等于等于1/CVm，直线的斜率等于（，直线的斜率等于（C-1）/CVm。若令若令 ， 则则 ， 即即 实验时给定一个实验时给定一个P值，可测定一个对应的值，可测定一个对应的V值，这样可在一系列值，这样可在一系列P值下测定值下测定V值，从而可值，从而可求得求得Vm值，有了值，有了Vm值后，换算为被吸附气体的分子数，将此分子数乘以一个分子所值后，换算为被吸附气体的分子数，将此分子数乘以一个分子所占的面占的面积，即得被测样品的总表面积积，即得被测样品的总表面积S为：为： 比表面积比表面积Sg为：为：)/()/(1)(000PPCPPPPPCVVmV： 平衡压力为P时吸附气体的总体积；Vm：催化剂表面覆盖单位分子层气体时所需气体的体积；P： 被吸附气体在吸附温度下平衡时的压力；P0：被吸附气体在吸附温度下的饱和蒸汽压力； C：与被吸附气体种类有关的常数。ACVm/1BCVCn/ ) 1(BAVm1斜率截距1mVmAmSNVVSWSNVVWSSmAmg1第10页/共51页第十一页，共52页。化工化工(hugng)资源有效利用国家重点实验室资源有效利用国家重点实验室 12（1）气体吸附法：气体吸附法：原理是毛细管凝聚理论，常用于测定微孔和中孔。原理是毛细管凝聚理论，常用于测定微孔和中孔。（2 2）压汞法：）压汞法：由于表面张力的原因，汞不能使大多数固体物质湿润，因此要使汞由于表面张力的原因，汞不能使大多数固体物质湿润，因此要使汞进入固体物质的孔中，必须施加外力，并且孔径越小，所需施加的进入固体物质的孔中，必须施加外力，并且孔径越小，所需施加的外压也越大，压汞法就是利用这样的原理。外压也越大，压汞法就是利用这样的原理。常用于测定常用于测定中孔和大孔。中孔和大孔。第11页/共51页第十二页，共52页。（1）粒径）粒径1 m以上，标准筛分法。以上，标准筛分法。（2）沉降）沉降X射线光透法：射线光透法：原理：利用原理：利用X射线检测颗粒系统沉降过程中悬浮物透射率的变化，从而得到粒径分布。射线检测颗粒系统沉降过程中悬浮物透射率的变化，从而得到粒径分布。（3）电镜）电镜 小型图像仪法：小型图像仪法：通过电子显微镜直接通过电子显微镜直接(zhji)观察来测定粒径的方法，这种方法比较直观，而且同时可得到粒径分布观察来测定粒径的方法，这种方法比较直观，而且同时可得到粒径分布形貌的信息，不仅可用于粉体微粒，而且也可以用于非粉体颗粒，如负载型催化剂上的活性组分微形貌的信息，不仅可用于粉体微粒，而且也可以用于非粉体颗粒，如负载型催化剂上的活性组分微粒。粒。（4）激光全散射测定法：）激光全散射测定法：原理：波长为原理：波长为 ，强度为，强度为 Io 的单色平行光束照射到含颗粒数为的单色平行光束照射到含颗粒数为 N、粒径为、粒径为 d 的分散系统时，由于颗的分散系统时，由于颗粒散射部分入射光，透射光强度粒散射部分入射光，透射光强度 I 就会减弱，由实验数据测出不同的入射光波长下的消光值（就会减弱，由实验数据测出不同的入射光波长下的消光值（Io/I），就可以反推出颗粒体系粒径分布的函数），就可以反推出颗粒体系粒径分布的函数 N（d）。）。第12页/共51页第十三页，共52页。（1）压碎强度测定）压碎强度测定均匀施加压力到成型催化剂颗粒碎裂为止所承受的最大负荷，称为催化剂抗压碎强度。均匀施加压力到成型催化剂颗粒碎裂为止所承受的最大负荷，称为催化剂抗压碎强度。（2）磨损性能测试）磨损性能测试催化剂磨损性能的测试，要求模拟其由摩擦造成的磨损，目前常用催化剂磨损性能的测试，要求模拟其由摩擦造成的磨损，目前常用(chn yn)旋转磨损筒实验法、空气喷射法等。旋转磨损筒实验法、空气喷射法等。第13页/共51页第十四页，共52页。一、一、X-射线衍射射线衍射(ynsh)法法(XRD)基本原理：基本原理：X-射线是波长介于紫外线射线是波长介于紫外线和和-射线之间的一种电磁射线之间的一种电磁波，其波长（波，其波长（0.1 nm左右左右）与原子半径在同一个数）与原子半径在同一个数量级，当量级，当X-射线射到晶态射线射到晶态物质上时，可产生衍射物质上时，可产生衍射(ynsh)，如图，如图3-3所示。所示。 第14页/共51页第十五页，共52页。（1）物相结构）物相结构(jigu)的测定的测定基础是布拉格（基础是布拉格（Bragg）方程：）方程：d 平行晶面的距离平行晶面的距离 入射线与平行晶面的夹角（衍射入射线与平行晶面的夹角（衍射角）角）n 任意整数任意整数入射角的入射角的X-射线波长射线波长 n2dsin用波长一定的用波长一定的X-射线射到结晶态的催化剂样品上，用检测器记录衍射角的大小和衍射强度，就可得到射线射到结晶态的催化剂样品上，用检测器记录衍射角的大小和衍射强度，就可得到X-射线图谱。每种晶态物质都有自己的射线图谱。每种晶态物质都有自己的X-射线衍射图谱，现已积累了大量物质的射线衍射图谱，现已积累了大量物质的X-射线衍射标准图谱（如射线衍射标准图谱（如JCPDS谱库）因此只要将被测物质的衍射图谱与标准图谱进行比较，就可以确定被测物质的物相结构。谱库）因此只要将被测物质的衍射图谱与标准图谱进行比较，就可以确定被测物质的物相结构。第15页/共51页第十六页，共52页。化工资源化工资源(zyun)有效利用国家重点实验室有效利用国家重点实验室 17(1) SBA-15;(2) 5%Ni/SBA-15; (3) 7.5%Ni/SBA-15;(4) 10% Ni/SBA-15; (5) 12.5%Ni/SBA-15; (6) 15%Ni/SBA-15;(7) 10%Ni/ZrO2/SBA-15;(8) 10%Ni/Ce0.5Zr0.5O2 /SBA-15; (9)10% Ni/CeO2/SBA-15;(10)10%Ni/SBA-15(after reduced at 750);(11)10%Ni/SBA-15 (after reaction at 800 for 740 h) 20406080CeO2; ZrO2: NiO; Ni(11)(10)(9)(8)(7)(6)(5)(4)(3)(2)Intensity(a.u)2 /(o)(1)第16页/共51页第十七页，共52页。化工资源化工资源(zyun)有效利用国家重点实验室有效利用国家重点实验室 18用用ScherrerScherrer方程方程测定平均晶粒大小测定平均晶粒大小时要注意二点：时要注意二点： 半高宽半高宽B B要扣除仪器本身造成的加宽度；要扣除仪器本身造成的加宽度； 测得的平均晶粒大小只代表所选择的法线方向的维度，与晶粒其它方向的维度无关。此法适合于晶粒测得的平均晶粒大小只代表所选择的法线方向的维度，与晶粒其它方向的维度无关。此法适合于晶粒大小大小在在3-200 nm3-200 nm的微晶测定。的微晶测定。第17页/共51页第十八页，共52页。化工资源有效利用化工资源有效利用(lyng)国家重点实验室国家重点实验室 19当外界条件变化时，例如温度变化或加入其它物质时，会发生晶格变当外界条件变化时，例如温度变化或加入其它物质时，会发生晶格变形、形、晶格晶格缺陷等，或同晶取代，而使其它晶胞数发生变化，从而可能改变催缺陷等，或同晶取代，而使其它晶胞数发生变化，从而可能改变催化剂的活性和选择性。化剂的活性和选择性。如对环己烷脱氢反应，晶胞常数缩小了的氧化铬催化剂，其活性会降低，但是如对环己烷脱氢反应，晶胞常数缩小了的氧化铬催化剂，其活性会降低，但是晶胞常数偏小的镍催化剂则活性会升高。又如甲醇在晶胞常数偏小的镍催化剂则活性会升高。又如甲醇在Cu-ZnO催化剂上转化催化剂上转化时，当时，当Cu的晶格涨大时，甲醇生成甲酸甲酯的反应大大减弱了，而当的晶格涨大时，甲醇生成甲酸甲酯的反应大大减弱了，而当ZnO的晶的晶格涨大时，甲醇生成格涨大时，甲醇生成CO的反应可加快。的反应可加快。晶态物质的晶胞常数可以用晶态物质的晶胞常数可以用X-射线衍射仪测得的衍射方向算出，目前测定晶射线衍射仪测得的衍射方向算出，目前测定晶胞常数的精确度可以达到胞常数的精确度可以达到0.1%。第18页/共51页第十九页，共52页。化工资源有效利用国家化工资源有效利用国家(guji)重点实验室重点实验室 20eAhA*A 光电离前的原子、分子或固体；光电离前的原子、分子或固体；A+* 光致电离后所形成激发态离子光致电离后所形成激发态离子基本原理：基本原理：当具有足够能量的入射光子（当具有足够能量的入射光子（h）与样品相互作用时，光子就会把它的全部能量转给原子、分子或固体的某一束缚电子，使之电离。此时光子的一部分能量用来克服内层电子的轨道结合能（）与样品相互作用时，光子就会把它的全部能量转给原子、分子或固体的某一束缚电子，使之电离。此时光子的一部分能量用来克服内层电子的轨道结合能（EB），余下的能量使成为发射电子（），余下的能量使成为发射电子（e-）所具有的动能（）所具有的动能（EK），），这就是光电效应。可表示为：这就是光电效应。可表示为：KBEEh由于不同的原子其结合能是不一样的，特别是内层电子的能量是高度特征的，因此，通过测定结合能，就得到结构方面的信息。由于不同的原子其结合能是不一样的，特别是内层电子的能量是高度特征的，因此，通过测定结合能，就得到结构方面的信息。第19页/共51页第二十页，共52页。实际的实际的X射线光电子能谱仪中的能量射线光电子能谱仪中的能量(nngling)关系关系:因此因此(ync)(ync)有：有： 真空能级算起的结合能真空能级算起的结合能SP和和S分别分别是谱仪和样品的功函数是谱仪和样品的功函数 EBV与以与以Fermi能级算起的结合能能级算起的结合能EBF间有：间有：)(SSPKVBEhEEEBVBFSEhEBFKSP化工资源有效利用国家重点实验室化工资源有效利用国家重点实验室 21第20页/共51页第二十一页，共52页。化工资源有效利用国家化工资源有效利用国家(guji)重点实验室重点实验室 22一个一个(y )XPS谱图实例：谱图实例：Ag 的的XPS谱图：谱图：第21页/共51页第二十二页，共52页。化工资源有效化工资源有效(yuxio)利用国家重点实验室利用国家重点实验室 23（1）元素定性分析元素定性分析各种原子互相结合形成化合键时，内层轨道基本保留原子轨道的特征，各种原子互相结合形成化合键时，内层轨道基本保留原子轨道的特征，因此，可以利用因此，可以利用XPS内层光电子峰以及俄歇峰这两者的峰位和强度作内层光电子峰以及俄歇峰这两者的峰位和强度作为为“指纹指纹”特征，进行元素定性鉴定。测样时用宽扫描全谱图，即可分析特征，进行元素定性鉴定。测样时用宽扫描全谱图，即可分析出周期表中除出周期表中除H和和He以外的所有元素，并且为原位非破坏性测试技术。虽然以外的所有元素，并且为原位非破坏性测试技术。虽然XPS不是痕量分析方法，但是表面灵敏度却非常高，即使不是单原子层也可不是痕量分析方法，但是表面灵敏度却非常高，即使不是单原子层也可以检出，一般原子序数大者检测灵敏度高。以检出，一般原子序数大者检测灵敏度高。第22页/共51页第二十三页，共52页。化工化工(hugng)资源有效利用国家重点实验室资源有效利用国家重点实验室 24（3）半定量分析半定量分析在在XPS测定中，确立样品中不同组分的相对浓度是重要的，利用峰面积和原子灵敏度因子就可以比较准确的进行测定中，确立样品中不同组分的相对浓度是重要的，利用峰面积和原子灵敏度因子就可以比较准确的进行XPS定量测量。对于具有明显震激峰的过渡金属的谱图，测量峰面积时应包括震激峰。另外，做定量分析时，应经常校核定量测量。对于具有明显震激峰的过渡金属的谱图，测量峰面积时应包括震激峰。另外，做定量分析时，应经常校核XPS谱仪的工作状态，保证谱仪分析器的响应固定。谱仪的工作状态，保证谱仪分析器的响应固定。（4）深度分布测定）深度分布测定在在XPS测试中，通过离子刻蚀，可以逐层剥离表面，同时逐一对表面进行分析，即可得到元素的深度分布情况。另外，通过转动样品（即改变了测试中，通过离子刻蚀，可以逐层剥离表面，同时逐一对表面进行分析，即可得到元素的深度分布情况。另外，通过转动样品（即改变了X-射线的出射角射线的出射角），也可得到不同深度的信息。如），也可得到不同深度的信息。如X-光出射角与样品垂直时（出射角为光出射角与样品垂直时（出射角为90），来自深层的光电子信号大大强于表面层的信号，在小角度时，表面层的信号相对体相会大大增强。），来自深层的光电子信号大大强于表面层的信号，在小角度时，表面层的信号相对体相会大大增强。第23页/共51页第二十四页，共52页。由于由于XPS是一种表面非常灵敏的测试方法，因此测样时对样品的安装是一种表面非常灵敏的测试方法，因此测样时对样品的安装(nzhung)、表面的清洁，录谱时对分辨率和灵敏度的选取，谱图校准等都要求较高，否则会造成较大误差。在、表面的清洁，录谱时对分辨率和灵敏度的选取，谱图校准等都要求较高，否则会造成较大误差。在XPS测试中，应该将样品装到由纯测试中，应该将样品装到由纯Ni、Cu等制成的金属样品台上，然后送进谱仪，放置在接地样品夹上。等制成的金属样品台上，然后送进谱仪，放置在接地样品夹上。在在XPS测样过程中，由于样品在测样过程中，由于样品在X-射线辐射下不断发射电子，而又很难做到完全补偿所损失的电子，因此样品会积累正电荷（称为荷电效应）引起谱峰向低动能侧或高结合能侧位移（称为荷电位移），所以测定的结合能必须要进行荷电校准。荷电校准较好的方法是将射线辐射下不断发射电子，而又很难做到完全补偿所损失的电子，因此样品会积累正电荷（称为荷电效应）引起谱峰向低动能侧或高结合能侧位移（称为荷电位移），所以测定的结合能必须要进行荷电校准。荷电校准较好的方法是将Au沉积（或蒸镀）到样品表面，将测得的样品的相对峰值用沉积（或蒸镀）到样品表面，将测得的样品的相对峰值用Au4f峰校正。另一种常用的方法是用样品表面碳氢化合物的污染峰（常取峰校正。另一种常用的方法是用样品表面碳氢化合物的污染峰（常取C 1s=284.8 eV）作为参考校正结合能。）作为参考校正结合能。第24页/共51页第二十五页，共52页。价电子峰一般出现(chxin)在低结合能（ 50 eV）范围，由于价电子为分子或固体所共有，因此，价电子能谱峰对化合物整体的鉴定又很强的指纹作用，常用于理论研究内层能级峰的特点：当原子构成不同化合物、合金、吸附层时，由于本身价态的不同，或在化学结构中所处的环境不同，可使同一元素的结合能数值相对某个标准值（一般选纯元素结合能）产生位移，称为化学位移。这种位移有一定的规律性，一般情况下原子本身所带的电荷愈正，周围相连原子电负性越大，其内层电子结合能数值往往越大（对稀土化合物有时反常）。另外一些因素也能引起结合能发生位移，如高度分散的金属随着金属原子团簇尺寸（或超薄膜厚度）不同，结合能会有所变化。金属、过渡金属、稀土金属的不同晶面，其表面顶层原子的结合能与内部原子的结合能相比，也有或大或小的位移，从这些位移，可以提供丰富的物理和化学方面的信息。化工资源有效利用国家重点实验室化工资源有效利用国家重点实验室 26第25页/共51页第二十六页，共52页。（3）震激（）震激（Shake-up）伴峰）伴峰当内壳层电子电离，由于失去内层屏蔽电子，使外层电子所经受的有效核电荷发生变化，此时伴随正常的光致电离，引起电荷重新分布，体系中的外层电子，尤其是价电子可能以一定的比率激发跃迁到更高的束缚能级或者电离，前者称为震激（当内壳层电子电离，由于失去内层屏蔽电子，使外层电子所经受的有效核电荷发生变化，此时伴随正常的光致电离，引起电荷重新分布，体系中的外层电子，尤其是价电子可能以一定的比率激发跃迁到更高的束缚能级或者电离，前者称为震激（Shake-up）现象，后者称为震离（）现象，后者称为震离（Shake-off）现象。震激过程使有些正常能量的光电子失去一部分固定能量，在主峰的高结合能侧形成与主峰有一定间距、并与主峰有一定强度比例的震激伴峰。震离过程电离的电子可以从光电子中分配到不同的动能，此时光电子损失）现象。震激过程使有些正常能量的光电子失去一部分固定能量，在主峰的高结合能侧形成与主峰有一定间距、并与主峰有一定强度比例的震激伴峰。震离过程电离的电子可以从光电子中分配到不同的动能，此时光电子损失(snsh)能量后，在谱图主峰高结合能侧形成与特定电离阈值有关的连续拖尾的背景，无分立峰形成。能量后，在谱图主峰高结合能侧形成与特定电离阈值有关的连续拖尾的背景，无分立峰形成。第26页/共51页第二十七页，共52页。（5）X-射线伴峰和鬼峰射线伴峰和鬼峰在未单色化的在未单色化的Mg靶或靶或Al靶等产生的靶等产生的X-射线中，除了最强的未分开的双线射线中，除了最强的未分开的双线K1和和K2以外，还有一些光电子能量更高的次要成分和能量上连续的以外，还有一些光电子能量更高的次要成分和能量上连续的“白色白色”辐射辐射(fsh)。在光电子能谱中，前者在主峰的低结合能处形成与主峰有一定强度比例的伴峰，称为。在光电子能谱中，前者在主峰的低结合能处形成与主峰有一定强度比例的伴峰，称为X射线伴峰，后者主要形成背景。射线伴峰，后者主要形成背景。在某些失误的情况下，在某些失误的情况下，X射线辐射射线辐射(fsh)不是来自阳极材料本身，如不是来自阳极材料本身，如Al靶中有靶中有Mg，Mg靶中有靶中有Al，阳极靶面露出，阳极靶面露出Cu基底，靶面碳污染或氧化等。由于其它元素的基底，靶面碳污染或氧化等。由于其它元素的X射线也可以引起样品光电发射，从而在正常光电子主峰一定距离处出现干扰的光电子峰，这种峰称为射线也可以引起样品光电发射，从而在正常光电子主峰一定距离处出现干扰的光电子峰，这种峰称为X射线鬼峰，在实验中应尽量避免。射线鬼峰，在实验中应尽量避免。第27页/共51页第二十八页，共52页。弹性散射电子弹性散射电子(dinz)(0); 样品电流样品电流(或吸收电子或吸收电子(dinz)(=); 透射电子透射电子(dinz)(=0); 俄歇电子俄歇电子(dinz)(10); 背散射电子背散射电子(dinz)(500); 连续射线光子连续射线光子(00); 二次电子二次电子(dinz)(050); 阴极发光阴极发光(013); 衍射电子衍射电子(dinz)(=0); 能量损失电子能量损失电子(dinz)(=0-) 电子电子(dinz)显微镜法就是通过检测与固显微镜法就是通过检测与固体相互作用后的电子体相互作用后的电子(dinz)的各种信息的各种信息，获得固体样品的微观结构。，获得固体样品的微观结构。第28页/共51页第二十九页，共52页。扫描电镜样品的制备扫描电镜样品的制备在进行样品扫描电镜观察前，一般对样品都要进行相应的处理，避免样品表面发生变形和污染，特别是样品表面要具有良好的导电性能，因为导电性能差的样品当入射电子束打到样品上时在进行样品扫描电镜观察前，一般对样品都要进行相应的处理，避免样品表面发生变形和污染，特别是样品表面要具有良好的导电性能，因为导电性能差的样品当入射电子束打到样品上时(shn sh)，会在样品表面产生电荷的积累，形成充电和放电效应，影响对像图的观察和照像。因此样品的导电处理是样品制备的关键，通常有下面两种导电处理法。，会在样品表面产生电荷的积累，形成充电和放电效应，影响对像图的观察和照像。因此样品的导电处理是样品制备的关键，通常有下面两种导电处理法。 真空镀膜法真空镀膜法 离子溅射镀膜法离子溅射镀膜法第29页/共51页第三十页，共52页。化工资源有效利用化工资源有效利用(lyng)国家重点实验室国家重点实验室 31SEM micrographs of Al2O3 (a) and NiFe2O4SiO2Al2O3 (b) （Applied Catalysis A: General 329 (2007) 112119）第30页/共51页第三十一页，共52页。透射电镜包括照明系统、成像系统、观察室、照像室等。透射电镜的工作原理和普通光学(gungxu)显微镜非常相似，是通过材料内部对电子的散射和干涉作用成像，一般能给出薄片样品所有深度同时聚焦的投影像。第31页/共51页第三十二页，共52页。第32页/共51页第三十三页，共52页。化工资源化工资源(zyun)有效利用国家重点实验室有效利用国家重点实验室 34第33页/共51页第三十四页，共52页。特别是原位反应条件下催化反应机理的研究，红外光谱和拉曼光谱具有特别是原位反应条件下催化反应机理的研究，红外光谱和拉曼光谱具有独特的优点。一般认为，催化反应过程是通过反应物分子被吸附独特的优点。一般认为，催化反应过程是通过反应物分子被吸附(xf)(xf)在催化剂表面活化、然后与另一被活化的分子发生催化反应生成产物、在催化剂表面活化、然后与另一被活化的分子发生催化反应生成产物、最后产物脱附等步骤而进行的，当反应物分子吸附最后产物脱附等步骤而进行的，当反应物分子吸附(xf)(xf)到催化剂表到催化剂表面后，由于吸附面后，由于吸附(xf)(xf)分子与催化剂表面的相互作用，必然会导致原分子与催化剂表面的相互作用，必然会导致原来分子的振动能级发生变化。红外光谱和拉曼光谱可以比较容易在原位、来分子的振动能级发生变化。红外光谱和拉曼光谱可以比较容易在原位、动态的反应条件下获得吸附动态的反应条件下获得吸附(xf)(xf)物种的结构信息，因此是研究催化物种的结构信息，因此是研究催化反应机理的重要手段。反应机理的重要手段。第34页/共51页第三十五页，共52页。红外光谱红外光谱(gungp)范围：范围：近红外：近红外：100004000 cm-1中红外：中红外：4000400 cm-1远红外：远红外：40010 cm-1在红外光谱中，红外吸收峰的强度与分子振动时偶极距的变化，以及能在红外光谱中，红外吸收峰的强度与分子振动时偶极距的变化，以及能级的跃迁几率有关；基团的振动频率则主要取决于基团中原子的质量及级的跃迁几率有关；基团的振动频率则主要取决于基团中原子的质量及化学键的力常数化学键的力常数 。通常情况下，基团的振动频率与分子内部各种结构因素，。通常情况下，基团的振动频率与分子内部各种结构因素，如诱导效应、共轭效应、氢键、共振耦合、张力效应、空间效应等，和外部如诱导效应、共轭效应、氢键、共振耦合、张力效应、空间效应等，和外部因素，如试样状态、测定条件、溶剂极性等密切相关，因此，通过样品的红因素，如试样状态、测定条件、溶剂极性等密切相关，因此，通过样品的红外特征吸收峰的变化，就可得到分子结构方面的详细信息。外特征吸收峰的变化，就可得到分子结构方面的详细信息。化工资源有效利用国家重点实验室化工资源有效利用国家重点实验室 36第35页/共51页第三十六页，共52页。红外光谱在催化红外光谱在催化(cu hu)研究中的应用：研究中的应用：（1）固体催化）固体催化(cu hu)剂表面酸性的测定剂表面酸性的测定在催化在催化(cu hu)裂化、异构化等反应中，催化裂化、异构化等反应中，催化(cu hu)剂的剂的酸性部位是催化酸性部位是催化(cu hu)剂的活性位，为了表征催化剂的活性位，为了表征催化(cu hu)剂的活性位，剂的活性位， 需要测定催化需要测定催化(cu hu)剂表面酸性部位剂表面酸性部位的类型（的类型（L酸、酸、B酸）、酸强度和酸量。测定表面酸性的方酸）、酸强度和酸量。测定表面酸性的方法很多，如碱滴定法、碱性气体吸附法、差热法等，但这法很多，如碱滴定法、碱性气体吸附法、差热法等，但这些方法都难以区分些方法都难以区分L酸位和酸位和B酸位，红外光谱法能有效区分酸位，红外光谱法能有效区分L酸和酸和B酸的最好方法。酸的最好方法。实验时，首先在高真空的原位红外反应系统中，将催化剂表面处理干实验时，首先在高真空的原位红外反应系统中，将催化剂表面处理干净，然后选择吡啶净，然后选择吡啶(bdng)、氨等碱性物质，在一定的蒸汽压下与催、氨等碱性物质，在一定的蒸汽压下与催化剂进行气固吸附，再用红外光谱测量吸附物种的特征振动谱带，化剂进行气固吸附，再用红外光谱测量吸附物种的特征振动谱带，即可获得催化剂表面酸类型和酸量。用吡啶即可获得催化剂表面酸类型和酸量。用吡啶(bdng)作为吸附物质时，作为吸附物质时，催化剂表面的催化剂表面的L酸中心与吡啶酸中心与吡啶(bdng)分子可生成配合物（分子可生成配合物（LPY），其），其特征红外吸收峰在特征红外吸收峰在1450cm-1附近；附近；B酸中心与吡啶酸中心与吡啶(bdng)分子可生成分子可生成C5H5NH+（BPY）离子，其特征红外吸收峰在）离子，其特征红外吸收峰在1540cm-1附近。并且附近。并且吸附峰非常尖锐，没有干扰，可以作定量分析。吸附峰非常尖锐，没有干扰，可以作定量分析。第36页/共51页第三十七页，共52页。化工资源有效化工资源有效(yuxio)利用国家重点实验室利用国家重点实验室 38用用CO作为作为(zuwi)探针分子是基于探针分子是基于CO能与很多过渡金属形成表面吸附态，并且这种能与很多过渡金属形成表面吸附态，并且这种吸附态具有较强的特征性，因此通过吸附态吸附态具有较强的特征性，因此通过吸附态CO谱带的变化，就可以了解催化剂的表谱带的变化，就可以了解催化剂的表面性质。一个成功的典型例子是对面性质。一个成功的典型例子是对Pd-Ag/SiO2催化剂表面几何效应和电子效应的研催化剂表面几何效应和电子效应的研究。究。（2） CO作为探针分子对催化剂表面性质的研究作为探针分子对催化剂表面性质的研究第37页/共51页第三十八页，共52页。由于由于(yuy)CO只选择性的吸附在只选择性的吸附在Pd上，而且存在两种吸上，而且存在两种吸附形式，一种是附形式，一种是CO以直线式以直线式PdCO吸附在金属表面，吸附在金属表面，CO伸缩振动的范围高于伸缩振动的范围高于2000 cm-1；另一种是；另一种是CO 以桥以桥式式 吸附在金属表面，吸附在金属表面，C-O伸缩振动的范围低于伸缩振动的范围低于2000cm-1。CO在Pd-Ag/SiO2催化剂上吸附(xf)的红外光谱图 pCO = 1.33Pa； pCO = 66.66Pa 当催化剂体系中当催化剂体系中Ag由小到大变化时，红外光谱中低由小到大变化时，红外光谱中低于于2000cm-1的桥式的桥式CO谱带强度越来越弱，以至完全消谱带强度越来越弱，以至完全消失；而高于失；而高于2000cm-1的线式的线式CO的谱带越来越强。这的谱带越来越强。这表明在表明在Pd-Ag/SiO2体系内，体系内，Ag对对Pd起着稀释作用，起着稀释作用，并随着并随着Ag含量的增加，成双存在的含量的增加，成双存在的Pd浓度减少了，浓度减少了，因而桥式因而桥式CO减少，线式减少，线式CO增加，亦即几何效应在增加，亦即几何效应在Pd-Ag/SiO2体系中是催化剂对体系中是催化剂对CO吸附性质改变的主吸附性质改变的主要影响因素。要影响因素。从图中还可以看到，两种吸附随从图中还可以看到，两种吸附随Ag含量的增加都向低波含量的增加都向低波数发生了位移，根据数发生了位移，根据d-反馈模型，反馈模型，CO吸收带的波数向吸收带的波数向低波数位移表明由金属反馈到低波数位移表明由金属反馈到CO分子的电子增加了，可见，分子的电子增加了，可见，在在Pd-Ag合金化过程中，合金化过程中，Ag含量的增加可使含量的增加可使Pd的的d电子电子密度增加，说明密度增加，说明Pd-Ag之间存在着电子效应。之间存在着电子效应。第38页/共51页第三十九页，共52页。化工化工(hugng)资源有效利用国家重点实验室资源有效利用国家重点实验室 40拉曼光谱与红外光谱的异同拉曼光谱与红外光谱的异同拉曼光谱与红外光谱给出的都是分子的振动和转动光谱，因此常用于催化剂的结构研究中。但拉曼光谱和红外光谱又有所不同，分子的极化率发生变化时，才具有拉曼活性；分子的偶极发生变化时才具有红外活性。可见，两者是互补的，不能相互代替，并且在某些实验条件下，拉曼光谱还具有优于红外光谱的特点。第39页/共51页第四十页，共52页。化工资源化工资源(zyun)有效利用国家重点实验室有效利用国家重点实验室 41拉曼光谱在催化研究中的应用实例：负载型金属氧化物催化剂的研究拉曼光谱在催化研究中的应用实例：负载型金属氧化物催化剂的研究负载型金属氧化物催化剂被广泛应用于许多负载型金属氧化物催化剂被广泛应用于许多(xdu)工业催化过程中，如工业催化过程中，如烷烃脱氢、有机物选择氧化和氨氧化、有机污染物的催化消除等。由于催烷烃脱氢、有机物选择氧化和氨氧化、有机污染物的催化消除等。由于催化活性组分物相一般都有很强的拉曼信号，而载体的拉曼信号通常都较弱，化活性组分物相一般都有很强的拉曼信号，而载体的拉曼信号通常都较弱，因此拉曼光谱是研究负载型金属氧化物催化剂的理想手段。因此拉曼光谱是研究负载型金属氧化物催化剂的理想手段。特别是原位拉曼光谱，对金属氧化物催化剂在氧化反应中其结构变化的研究具有独特的优点，如MoO3/SiO2催化剂的甲烷氧化和甲醇氧化的比较研究，可以看到不同反应环境对SiO2负载的表面钼物种的影响，如图所示：第40页/共51页第四十一页，共52页。He/O2气氛下气氛下500脱水条件下，脱水条件下，SiO2负载负载氧化钼的拉曼光谱在氧化钼的拉曼光谱在980cm-1左右给出孤立左右给出孤立的表面钼物种的的表面钼物种的Mo=O端基振动端基振动(zhndng)，800 cm-1，600 cm-1和和500-300cm-1左右的左右的谱峰为载体的。谱峰为载体的。在甲烷氧化反应中，表面钼物种保持了在甲烷氧化反应中，表面钼物种保持了脱水脱水(tu shu)状态的含有一个端基状态的含有一个端基Mo=O键的结构，而在甲醇氧化反应中键的结构，而在甲醇氧化反应中10，表面的钼物种转化为晶相的，表面的钼物种转化为晶相的-MoO3颗粒（颗粒（894 cm-1，842 cm-1和和768 cm-1），这是由于在反应气氛下形成了），这是由于在反应气氛下形成了可移动的可移动的Mo-OCH3物种。物种。 拉曼位移/cm-1a.He/O2气氛下500脱水； b.500下甲烷氧化； c. 300下甲醇氧化 化工资源有效利用国家重点实验室化工资源有效利用国家重点实验室 42第41页/共51页第四十二页，共52页。化工化工(hugng)资源有效利用国家重点实验室资源有效利用国家重点实验室 43第42页/共51页第四十三页，共52页。（2）分子筛结构的研究）分子筛结构的研究(ynji)用用29Si 的化学位移可获得含的化学位移可获得含Si分子筛的分子筛的Si-O-Si键角的结构信息；用键角的结构信息；用27Al的化的化学位移可区分六配位非骨架铝（学位移可区分六配位非骨架铝（0 ppm左右）和四配位骨架铝结构信息；用左右）和四配位骨架铝结构信息；用 Si-17O-Si和和Si-17O-Al两个组分峰的面积可以计算出分子筛骨架中的两个组分峰的面积可以计算出分子筛骨架中的Si/Al；用；用31P的化学位移可获得含的化学位移可获得含P的磷酸铝分子筛（如的磷酸铝分子筛（如SAPO类分子筛）的结构信息类分子筛）的结构信息；用；用47Ti和和49Ti的化学位移可获得钛硅分子筛如的化学位移可获得钛硅分子筛如TS-1、ETS-10中中Ti的结构信的结构信息。息。（3）分子筛催化剂积炭的研究）分子筛催化剂积炭的研究用用13C、27Al、29Si、1H的化学位移，可以研究积炭类型和催化剂活性位的变化等。如的化学位移，可以研究积炭类型和催化剂活性位的变化等。如HZSM-5上的脂肪族化合物积炭上的脂肪族化合物积炭(10ppm 40ppm)；芳香化合物积炭；芳香化合物积炭(125ppm 145ppm)以及直链和支链烯烃积炭以及直链和支链烯烃积炭(150ppm)等。等。第43页/共51页第四十四页，共52页。（1）热重法）热重法热重法（热重法（TG）是在程序控温下测量物质的质量与温度关系的一种技）是在程序控温下测量物质的质量与温度关系的一种技术，通常在热天平上进行。热天平与一般天平原理相同，但不同的术，通常在热天平上进行。热天平与一般天平原理相同，但不同的是在受热情况下连续称量。热天平分常量和微量两种，常量热天平是在受热情况下连续称量。热天平分常量和微量两种，常量热天平是一种应答是一种应答(yngd)迅速的密封式热天平，样品篮系在天平一端，并迅速的密封式热天平，样品篮系在天平一端，并悬吊在石英管内，天平的另一端连接差动变压器的铁心，检测元件悬吊在石英管内，天平的另一端连接差动变压器的铁心，检测元件是差动变压器，所需试样较多，灵敏度相对较低；微量热天平具有是差动变压器，所需试样较多，灵敏度相对较低；微量热天平具有光电检测元件和张丝结构自动平衡装置，有极高的灵敏度。实验中光电检测元件和张丝结构自动平衡装置，有极高的灵敏度。实验中记录的样品质量随温度的变化曲线，即为记录的样品质量随温度的变化曲线，即为TG曲线。曲线。 第44页/共51页第四十五页，共52页。（3）差示扫描量热法）差示扫描量热法差示扫描量热法（差示扫描量热法（DSC）按采用的测量方法可分为功率补偿）按采用的测量方法可分为功率补偿(bchng)式和热流式两式和热流式两种，功率补偿种，功率补偿(bchng)式式DSC采用零位平衡原理，要求试样与参比物的温度差不论采用零位平衡原理，要求试样与参比物的温度差不论试样吸热或放热都要处于零位平衡状态，即试样吸热或放热都要处于零位平衡状态，即T0。为此在试样和参比物下面除设有。为此在试样和参比物下面除设有测温元件外，还设有加热器，借助加热器的补偿测温元件外，还设有加热器，借助加热器的补偿(bchng)作用以随时保持试样和参作用以随时保持试样和参比物之间温差为零。根据差示扫描量热法的定义，比物之间温差为零。根据差示扫描量热法的定义，DSC曲线的数学表达式为：曲线的数学表达式为： （T或或t），其记录曲线与），其记录曲线与DTA曲线相似，纵坐标是热流率曲线相似，纵坐标是热流率 ，横坐标是，横坐标是温度温度T或时间或时间t，并且通常吸热为正峰，放热为负峰，这与传统的，并且通常吸热为正峰，放热为负峰，这与传统的DTA曲线的规定正曲线的规定正好相反。好相反。 fdtdHdtdH第45页/共51页第四十六页，共52页。化工化工(hugng)资源有效利用国家重点实验室资源有效利用国家重点实验室 47第46页/共51页第四十七页，共52页。化工资源有效利用化工资源有效利用(lyng)国家重点实验室国家重点实验室 48（1）程序升温脱附（）程序升温脱附（TPD）固体物质加热时，当吸附在固体表面的分子受热至能够克服逸出所需要越固体物质加热时，当吸附在固体表面的分子受热至能够克服逸出所需要越过的能垒（称为脱附活化能）时，就会产生脱附。由于吸附质与表面上性过的能垒（称为脱附活化能）时，就会产生脱附。由于吸附质与表面上性质不同的吸附中心之间的结合能力不同，脱附时所需的能量也不同，所以质不同的吸附中心之间的结合能力不同，脱附时所需的能量也不同，所以TPD结果不但反映了吸附质与固体表面之间的结合能力，也反映了脱附发结果不但反映了吸附质与固体表面之间的结合能力，也反映了脱附发生的温度和表面覆盖度下的动力学行为。另外，通过测定固定温度下的脱生的温度和表面覆盖度下的动力学行为。另外，通过测定固定温度下的脱附速度，可以得到吸附在固体表面气体的脱附活化能。附速度，可以得到吸附在固体表面气体的脱附活化能。第47页/共51页第四十八页，共52页。第48页/共51页第四十九页，共52页。（2）程序升温还原）程序升温还原/氧化（氧化（TPR/TPO）TPR是一种是一种(y zhn)在等速升温条件下的还原过程，常规的在等速升温条件下的还原过程，常规的TPR实验实验是以是以H2作为还原气体进行的，但有时也用作为还原气体进行的，但有时也用CO或或CH4作为还原气体。作为还原气体。在升温过程中如果试样发生还原，气相中的还原气体浓度将随温度的在升温过程中如果试样发生还原，气相中的还原气体浓度将随温度的变化而变化，把这种变化过程记录下来，就得到还原气体浓度随温度变化而变化，把这种变化过程记录下来，就得到还原气体浓度随温度变化的变化的TPR图。图。TPO是在程序升温过程中催化剂或催化剂表面沉积物、吸附物等发生是在程序升温过程中催化剂或催化剂表面沉积物、吸附物等发生的氧化反应过程，实验装量与的氧化反应过程，实验装量与TPR相同，所不同的是气氛为氧化性气相同，所不同的是气氛为氧化性气体（一般是体（一般是O2-He混合气体）。该技术对于金属催化剂的氧化性质、混合气体）。该技术对于金属催化剂的氧化性质、催化剂表面积炭、催化剂表面吸附含有机物的氧化行为等的研究有独催化剂表面积炭、催化剂表面吸附含有机物的氧化行为等的研究有独特之处。特之处。（3）程序升温表面反应（）程序升温表面反应（TPSR）TPSR是指在程序升温过程中在催化剂表面同时发生表面反应的过程，通常有两种做是指在程序升温过程中在催化剂表面同时发生表面反应的过程，通常有两种做法，一是先将已经过预处理的催化剂进行吸附，然后从室温法，一是先将已经过预处理的催化剂进行吸附，然后从室温(sh wn)程序升温至所要程序升温至所要求的温度，使在催化剂上吸附的各表面物种边反应边脱附出来；二是在程序升温过求的温度，使在催化剂上吸附的各表面物种边反应边脱附出来；二是在程序升温过程中，使反应物气体与催化剂表面上的一些吸附物种边反应边脱附，其中反应物在程中，使反应物气体与催化剂表面上的一些吸附物种边反应边脱附，其中反应物在程序升温过程中可以连续进气，也可以脉冲进气。显然在程序升温过程中可以连续进气，也可以脉冲进气。显然在TPSR过程中，既存在吸附过程中，既存在吸附物种的反应，也存在产物的脱附。因此物种的反应，也存在产物的脱附。因此TPSR是研究催化剂活性中心性质和表面反应是研究催化剂活性中心性质和表面反应机理的重要手段。机理的重要手段。第49页/共51页第五十页，共52页。化工化工(hugng)资源有效利用国家重点实验室资源有效利用国家重点实验室 51第50页/共51页第五十一页，共52页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)。第51页/共51页第五十二页，共52页。