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1、关于催化剂表征第1页，讲稿共109张，创作于星期日化学组成与物相结构化学组成与物相结构比表面与孔结构比表面与孔结构活性表面与分散度活性表面与分散度表面组成与表面结构表面组成与表面结构酸碱性酸碱性氧化还原性氧化还原性1、催化剂表征的内容和方法、催化剂表征的内容和方法第2页，讲稿共109张，创作于星期日体相组成：XRF;AAS;ICP 物相性质：XRD;TEM;DTA;TG表面组成：XPS;AES比表面：BET晶粒尺寸：SEM;TEM;TPR各组分分布：TEM表面结构：LEED孔隙率：Physisorption分散度：Chemisorption;XRD;TEM配位、价态：IR；NMR；EPR；UV
2、-vis电子能级：XPS酸碱性：IR;Chemisorption表面活性反应性能：TPD;TPR;TPSR第3页，讲稿共109张，创作于星期日AAS:Atomic Absorption SpectroscopyAES:Auger Electron Spectroscopy 俄歇电子谱俄歇电子谱DTA:Differential Thermal AnalysisEPR(ESR):Electron Paramagnetic Resonance 电子自旋共振电子自旋共振IR:Infrared SpectroscopyLEED:Low-energy electron diffractionSEM:Sca
3、nning electron microscopyTEM:Transmission electron microscopyTG:Thermogravimetric method 热重热重TPD:Temperatrue-programmed desorptionTPR:Temperatrue-programmed reductionTPSR:Temperatrue-programmed surface reactionXRF:X-ray fluorescence spectroscopyXPS:X-ray photoelectron spectroscopyXRD:X-ray diffracti
4、on第4页，讲稿共109张，创作于星期日A、体相组成与结构体相组成与结构体相组成：体相组成：XRF、AAS物相分析：物相分析：XRD：晶体结构：晶体结构DTA：记录样品与参比物温差随温度变：记录样品与参比物温差随温度变 化曲线，吸化曲线，吸热为负峰，放热为正峰热为负峰，放热为正峰TG：样品质量随温度变化曲线：样品质量随温度变化曲线第5页，讲稿共109张，创作于星期日B、比表面与孔结构比表面与孔结构BET压汞法压汞法C、活性表面、分散度活性表面、分散度XRD、Chemisorption、TEM第6页，讲稿共109张，创作于星期日D、表面组成与表面结构表面组成与表面结构H2O2滴定：滴定：H2吸附
5、饱和后用吸附饱和后用O2滴定或滴定或O2吸附饱吸附饱和后用和后用H2滴定滴定XPS：表面组成：表面组成LEED：表面结构排列：表面结构排列E、酸碱性酸碱性TPD;IRF、氧化还原性氧化还原性TPRTPOTPSR：表面吸附物种与载气中反应物发生反应并脱附：表面吸附物种与载气中反应物发生反应并脱附第7页，讲稿共109张，创作于星期日2、比表面积及孔结构比表面积测定的原理和方法孔结构测定的原理和方法第8页，讲稿共109张，创作于星期日催化剂颗粒示意图催化剂颗粒示意图第9页，讲稿共109张，创作于星期日分子筛的孔道结构分子筛的孔道结构第10页，讲稿共109张，创作于星期日比表面测定原理物理吸附方法的基
6、本原理是基于 BrunauerEmmettTeller提出的多层吸附理论，即BET公式。第11页，讲稿共109张，创作于星期日第12页，讲稿共109张，创作于星期日第13页，讲稿共109张，创作于星期日 目前应用最广泛的吸附质是N2，其Am值为0.162(nm)2，吸附温度在其液化点77.2K附近，低温可以避免化学吸附。相对压力控制在0.05一0.35之间，当相对压力低于0.05时不易建立起多层吸附平衡，高于0.35时，发生毛细管凝聚作用。实验表明，对多数体系，相对压力在0.050.35之间的数据与BET方程有较好的吻合。第14页，讲稿共109张，创作于星期日催化剂的孔体积催化剂的孔体积或孔容
7、，是催化剂内所有细孔体积的总和。每克催化剂颗粒内所有的体积总和称为比孔体积，或比孔容，以Vg表示。第15页，讲稿共109张，创作于星期日四氯化碳法测定孔容四氯化碳法测定孔容 在一定的四氯化碳蒸气压力下，四氯化碳只在催化剂的细孔内凝聚并充满。凝聚了的四氯化碳的体积，就是催化剂的内孔体积。第16页，讲稿共109张，创作于星期日孔隙分布的测定方法气体吸附法：测定半径(1.51.6)nm到(2030)nm的中孔孔径分布；压汞法：测大孔孔径分布和孔径4nm以上的中孔孔径分部。第17页，讲稿共109张，创作于星期日气体吸附法气体吸附法测定孔径分布是依据毛细管凝聚的原理，由吸附曲线来计算。第18页，讲稿共1
8、09张，创作于星期日压汞法压汞法加外压力使汞进入固体孔中在常温下汞的表面张力 为0.48Nm，随固体的不同，接触角的变化在135o一142o常取作140o，压力P的单位以MPa表示，第19页，讲稿共109张，创作于星期日第20页，讲稿共109张，创作于星期日应用1、比较催化剂的本征活性2、研究失活的原因第21页，讲稿共109张，创作于星期日3、X-射线衍射（XRD）作用a、物相的鉴定、物相分析及晶胞参数的确定b、确定晶粒大小，研究分散度c、研究处理条件对催化剂微观结构的影响第22页，讲稿共109张，创作于星期日基本原理基本原理2dsin=nd发生衍射的发生衍射的条件是：晶条件是：晶格间距与波格
9、间距与波长相当。长相当。第23页，讲稿共109张，创作于星期日 每种晶体都有它自己的晶面间距每种晶体都有它自己的晶面间距d d，而且，而且其中原子按照一定的方式排布着。这反映在其中原子按照一定的方式排布着。这反映在衍射图上各种晶体的谱线有它自己特定的位衍射图上各种晶体的谱线有它自己特定的位置、数目和强度置、数目和强度I I。因此，只须将未知样品。因此，只须将未知样品衍射图中各谱线测定的角度衍射图中各谱线测定的角度及强度及强度I I去和已去和已知样品所得的谱线进行比较就可以达到物相分知样品所得的谱线进行比较就可以达到物相分析的目的。析的目的。例：例：XRD物相分析物相分析第24页，讲稿共109张
10、，创作于星期日第25页，讲稿共109张，创作于星期日第26页，讲稿共109张，创作于星期日MCM-41介孔分子筛的介孔分子筛的XRD图图第27页，讲稿共109张，创作于星期日第28页，讲稿共109张，创作于星期日晶化时间的影响晶化时间的影响第29页，讲稿共109张，创作于星期日不同温度焙烧的不同温度焙烧的Ag/SiO2催化剂催化剂XRD谱谱第30页，讲稿共109张，创作于星期日He500O500He700O700不同温度焙烧的不同温度焙烧的Ag/SiO2催化剂催化剂TEM第31页，讲稿共109张，创作于星期日XRD测定平均晶粒度的测定测定平均晶粒度的测定Scherrer方程：注意：1.为半峰宽
11、度，即衍射强度为极大值一半处的宽度，单位以弧度表示；2.Dhkl只代表晶面法线方向的晶粒大小，与其他方向的晶粒大小无关；3.k为形状因子，对球状粒子k=1.075，立方晶体k=0.9，一般要求不高时就取k=1。4.测定范围3200nm。Dd第32页，讲稿共109张，创作于星期日例：镍催化剂晶粒大小的测定例：镍催化剂晶粒大小的测定1/2=202(0)镍催化剂的镍催化剂的(111)峰峰(Cu靶靶)由镍催化剂衍射图可以求出其垂直于(111)面的平均晶粒大小，即第33页，讲稿共109张，创作于星期日4、透射电镜（TEM）作用作用1、催化剂物性的检测催化剂物性的检测a、物相鉴别、物相鉴别b、粒子（或晶粒
12、）大小及其分布的测定、粒子（或晶粒）大小及其分布的测定c、孔结构的观察、孔结构的观察2、研究负载型催化剂研究负载型催化剂金属分散度金属分散度3、催化剂制备过程研究催化剂制备过程研究4、催化剂失活、再生研究催化剂失活、再生研究第34页，讲稿共109张，创作于星期日基本原理以波长极短的电子束代替可见光，照射厚度在50nm的超薄切片上，透过样品的电子束通过多级电磁透镜聚集，放大成TEM图像第35页，讲稿共109张，创作于星期日单单壁壁碳碳纳纳米米管管多多壁壁碳碳纳纳米米管管第36页，讲稿共109张，创作于星期日金颗粒第37页，讲稿共109张，创作于星期日三氧化二铁第38页，讲稿共109张，创作于星期
13、日高分子球高分子球第39页，讲稿共109张，创作于星期日MCM-41第40页，讲稿共109张，创作于星期日硅的晶格排布硅的晶格排布第41页，讲稿共109张，创作于星期日金刚石的晶格排布金刚石的晶格排布第42页，讲稿共109张，创作于星期日单晶为排列单晶为排列完好的点阵完好的点阵多晶为一组序列多晶为一组序列直径的同心环直径的同心环非晶为一对非晶为一对称的球形称的球形使用电镜的电子衍射功能可以判断样品的结晶状态使用电镜的电子衍射功能可以判断样品的结晶状态第43页，讲稿共109张，创作于星期日催化剂催化剂A是一个新鲜是一个新鲜的铂铼重整催化剂的铂铼重整催化剂(Pt-Re/-Al2O3)，其中，其中P
14、t-Re金属粒子的大小约金属粒子的大小约3-5nm；图图b中的催化剂中的催化剂B是是A催化剂经过热处理后的催化剂经过热处理后的样品，其中样品，其中Pt-Re金属粒金属粒子的大小约子的大小约20-30 nm。可见，热处理使金属可见，热处理使金属粒子烧结。粒子烧结。第44页，讲稿共109张，创作于星期日不同温度下不同温度下TiO2晶粒生长的情况晶粒生长的情况第45页，讲稿共109张，创作于星期日5、扫描电镜（SEM）特点：1、能够以较高的分辨率和很大的景深清晰地显示粗糙样品的表面形貌，是进行试样表面形貌分析的有效工具；2、与能谱(EDS，WDS)组合，又可以以多种方式给出试样表面微区成份等信息。第
15、46页，讲稿共109张，创作于星期日原理 电子探针的入射电子与样品作用时，电子探针的入射电子与样品作用时，由于样品表面特征（形貌结构、原子序由于样品表面特征（形貌结构、原子序数、晶体结构等）不同，各处被激发的数、晶体结构等）不同，各处被激发的二次电子数不同，从而形成明暗不同的二次电子数不同，从而形成明暗不同的反差。反差。第47页，讲稿共109张，创作于星期日不同形状的不同形状的ZSM-5晶粒晶粒的的SEM照片照片第48页，讲稿共109张，创作于星期日化学方法生长的化学方法生长的ZnO纳米阵列纳米阵列第49页，讲稿共109张，创作于星期日多孔多孔SiC陶瓷陶瓷第50页，讲稿共109张，创作于星期
16、日SEM测定晶粒大小蜂窝陶瓷表面生长纳米碳纤维测定晶粒大小蜂窝陶瓷表面生长纳米碳纤维X500第51页，讲稿共109张，创作于星期日例：例：SEM测定晶粒大小蜂窝陶瓷表面生长纳米碳纤维测定晶粒大小蜂窝陶瓷表面生长纳米碳纤维X3000第52页，讲稿共109张，创作于星期日例：例：SEM测定晶粒大小蜂窝陶瓷表面生长纳米碳纤维测定晶粒大小蜂窝陶瓷表面生长纳米碳纤维X10000第53页，讲稿共109张，创作于星期日例：例：SEM测定晶粒大小蜂窝陶瓷表面生长纳米碳纤维测定晶粒大小蜂窝陶瓷表面生长纳米碳纤维X25000第54页，讲稿共109张，创作于星期日6、热分析（TA）定义 热分析是通过测定物质加热或冷
17、却过程中物理性质（目前主要是重量和能量）的变化来研究物质性质及其变化，或者对物质进行分析鉴别的一种技术。应用最广泛的方法是热重（TG）和差热分析（DTA）第55页，讲稿共109张，创作于星期日CuSO45H2O 的TG曲线CuSO45H2O CuSO43H2O 2H2O（1）CuSO43H2O CuSO4H2O 2H2O（2）CuSO4 H2O CuSO4H2O（3）第56页，讲稿共109张，创作于星期日微商热重（微商热重（DTG）曲线）曲线 热重曲线中质量（热重曲线中质量（m）对时间（）对时间（t）进）进行一次微商从而得到行一次微商从而得到dm/dt-T（或（或t）曲）曲线，称为微商热重线，
18、称为微商热重(DTG)曲线。曲线。它表示质量随时间的变化率（失重速它表示质量随时间的变化率（失重速率）与温度（或时间）的关系；相应地率）与温度（或时间）的关系；相应地称以微商热重曲线表示结果的热重法为称以微商热重曲线表示结果的热重法为微商热重法。微商热重法。第57页，讲稿共109张，创作于星期日 微商曲线上的微商曲线上的峰顶点峰顶点（失重速率最大（失重速率最大值点）与热重曲线的值点）与热重曲线的拐点拐点相对应。微商热相对应。微商热重曲线上的重曲线上的峰数峰数与热重曲线的与热重曲线的台阶数台阶数相等，相等，微商热重曲线峰面积则与失重量成正比。微商热重曲线峰面积则与失重量成正比。第58页，讲稿共1
19、09张，创作于星期日DTG曲线上出现两个峰曲线上出现两个峰,第一个峰出现在第一个峰出现在150oC之前之前,为脱表面吸为脱表面吸水峰水峰.第二个峰出现在第二个峰出现在240-400oC温区温区,为负载为负载H2TrCl6的分解峰的分解峰.H2IrCl6/Al2O3 IrCl3/Al2O3+2HCl +Cl2 肼分解催化肼分解催化剂的焙烧温剂的焙烧温度为度为400oC.肼分解催化剂制备条件的选择肼分解催化剂制备条件的选择第59页，讲稿共109张，创作于星期日170 oC 以前以前:脱表面吸附水峰脱表面吸附水峰170-350 oC:平衡骨架负电荷的胺分解峰平衡骨架负电荷的胺分解峰350-479 o
20、C:填充在孔道中的胺分填充在孔道中的胺分解峰解峰SAPO-5的焙烧温度不能低于的焙烧温度不能低于480 oC第60页，讲稿共109张，创作于星期日30-193 C:脱表面吸附水峰192-262 C:负载CuO的还原峰取样品30mg,负载氧化铜还原失重0.9 mg,计算Cu的含量为3.59 mg.催化剂中铜的含量为12%.CuO/Al2O3 在在H2还原气氛下的还原气氛下的TG-DTG曲线曲线组成的确定组成的确定第61页，讲稿共109张，创作于星期日MoO3 催化剂催化剂DTG曲线只有一个失重峰曲线只有一个失重峰(435-725o C),MoO3/-Al2O3出现两个失重峰出现两个失重峰,起始还
21、原温度比起始还原温度比MoO3低约低约110 oC.说说明金属氧化物与载体有一定的相互作用明金属氧化物与载体有一定的相互作用第62页，讲稿共109张，创作于星期日7、光电子能谱（XPS）最常用的表面能谱之一。因最初以化学领域应用为主要目标，故又称为化学分析用电子能谱法(ESCA)。XPS采用软X-射线(E5Kev)照射被测样品，使被测样品中的金属原子核外电子(通常是内层电子）受激发射，研究受激发射电子的结合能的一种表征手段。具有较好的分辨率和较高的灵敏度。第63页，讲稿共109张，创作于星期日基本原理Eb电子结合能h 入射电子的能量Ek光电子的动能入射入射X光子能量已知，这样，如果测出电子的动
22、能光子能量已知，这样，如果测出电子的动能Ek，便可，便可得到固体样品电子的结合能。各种原子，分子的轨道电子结得到固体样品电子的结合能。各种原子，分子的轨道电子结合能是一定的。因此，通过测定样品产生的光合能是一定的。因此，通过测定样品产生的光子的能量，就可以了解样品中元素的组成。子的能量，就可以了解样品中元素的组成。第64页，讲稿共109张，创作于星期日XPS研究中的两个重要参数研究中的两个重要参数电子结合能电子结合能Eb 将某能级上的电子放至无穷远并处于静止状态所需的能量将某能级上的电子放至无穷远并处于静止状态所需的能量,称为称为结合能结合能,又称为电离电位。结合能的值等于该轨道能量的绝对值。
23、又称为电离电位。结合能的值等于该轨道能量的绝对值。对固体样品，通常选取费米对固体样品，通常选取费米(Fermi)能级为能级为Eb的参考点。的参考点。化学位移化学位移 由于原子所处的化学环境不同而引起的内层电子结合由于原子所处的化学环境不同而引起的内层电子结合能的变化，在谱图上表现为谱峰的位移，这一现象称能的变化，在谱图上表现为谱峰的位移，这一现象称为化学位移。为化学位移。第65页，讲稿共109张，创作于星期日一般都用元一般都用元素的最素的最强特征峰来强特征峰来鉴别元鉴别元素，素，可从可从手册查手册查得，很少有得，很少有重叠，重叠，是定性分析是定性分析的根据的根据第66页，讲稿共109张，创作于
24、星期日第67页，讲稿共109张，创作于星期日合成氨催化剂合成氨催化剂Fe 2p3/2在不同还原情况下的在不同还原情况下的谱图谱图a、氧化态、氧化态f、完全还原、完全还原第68页，讲稿共109张，创作于星期日CO在在W（110）面上吸）面上吸附时随温度的变化情况附时随温度的变化情况第69页，讲稿共109张，创作于星期日 由于由于XPS是一种是一种表面分析技术表面分析技术，不可能接受到催化，不可能接受到催化剂小孔内的活性组分的信息，因此，它所测得的活性剂小孔内的活性组分的信息，因此，它所测得的活性组分的峰强不仅与活性组分的分散度有关，而且还与组分的峰强不仅与活性组分的分散度有关，而且还与活性组分在
25、载体表面上的分布有关。只有当活性组分活性组分在载体表面上的分布有关。只有当活性组分在载体的孔内外分布都是均匀的时候，测出的结果才在载体的孔内外分布都是均匀的时候，测出的结果才比较可靠。比较可靠。第70页，讲稿共109张，创作于星期日8、红外（、红外（IR）作用官能团的鉴定吸附物种的研究酸性的测定第71页，讲稿共109张，创作于星期日原理 红外光和分子之间的相互作用，使分子对红外光产生了吸收，将物质吸收的强度对频率作图所形成的演变关系，称为红外光谱第72页，讲稿共109张，创作于星期日催化剂本催化剂本体的研究体的研究催化剂上吸附物催化剂上吸附物种的研究种的研究骨架震动、骨架震动、表面基团、表面基
26、团、氧化物、分氧化物、分子筛等子筛等探针分子探针分子不同吸附物种、不同吸附物种、反应中间物等反应中间物等催化剂制催化剂制备与开发备与开发表面组成、表面表面组成、表面结构、表面电荷结构、表面电荷密度分布、不同密度分布、不同组分间的相互作组分间的相互作用、不同伙性中用、不同伙性中心的鉴别心的鉴别催化表面催化表面反应机理反应机理红外光谱应用于催化研究的各个领域红外光谱应用于催化研究的各个领域第73页，讲稿共109张，创作于星期日聚乙烯的红外光谱图聚乙烯的红外光谱图第74页，讲稿共109张，创作于星期日IR表征催化剂表面吸附物种表征催化剂表面吸附物种FT-IR spectrum for propyle
27、ne adsorption on 10%V2O5/TiO2 at room temperature.-C=OCH3-C-O-丙烯在丙烯在VOx上吸上吸附形成附形成C-O键和键和C=O键键第75页，讲稿共109张，创作于星期日HZSM-5分子筛分子筛第76页，讲稿共109张，创作于星期日吡啶在SiO2表面的吸附第77页，讲稿共109张，创作于星期日例：例：IR表征催化剂酸类型表征催化剂酸类型FTIR spectra for NH3 adsorption at room temperature on unreduced(a)and reduced(b)10%V2O5/TiO2.B酸酸L酸酸还原后，
28、还原后，B酸酸明显降低明显降低第78页，讲稿共109张，创作于星期日9、程序升温脱附（、程序升温脱附（TPD）也叫热脱附技术，是一种研究催化剂表面性质及表面反应特性的有效手段。表面科学研究的一个重要内容，可以了解吸附物与表面之间成键的本质。吸附在固体表面上的分子脱附的难易，主要取决于这种键的强度，热脱附技术还可从能量角度研究吸附剂表面和吸附质之间的相互作用。第79页，讲稿共109张，创作于星期日原理催化剂经预处理将表面吸附气体除去后，用一定的吸附质进行吹扫，再脱去非化学吸附的部分，然后等速升温。当化学吸附物被提供的热能活化，足以克服逸出所需要越过的能垒（脱附活化能）时，就产生脱附。由于吸附质和
29、吸附剂的不同，吸附质与表面不同中心的结合能不同，所以脱附的结果反映了在脱附发生时的温度和表面覆盖度下，脱附过程的动力学行为。第80页，讲稿共109张，创作于星期日TPD曲线的形状峰大小出现最高峰的温度曲线的形状峰大小出现最高峰的温度Tm等等 与催化剂的表面性质和反应性能有关与催化剂的表面性质和反应性能有关第81页，讲稿共109张，创作于星期日载气流速对载气流速对TPD 曲线的影响曲线的影响第82页，讲稿共109张，创作于星期日升温速率对升温速率对TPD 曲线的影响曲线的影响,图中数字为缩放倍数图中数字为缩放倍数第83页，讲稿共109张，创作于星期日NH3-TPD法测固体酸酸性法测固体酸酸性 用
30、程序升温的方法使固体酸表面上达到化学用程序升温的方法使固体酸表面上达到化学吸附饱和的碱性分子逐渐脱附下来，记录不同脱吸附饱和的碱性分子逐渐脱附下来，记录不同脱附温度下的碱性分子的脱附量，即可表示催化剂附温度下的碱性分子的脱附量，即可表示催化剂表面的酸度分布。表面的酸度分布。第84页，讲稿共109张，创作于星期日(1)氨进料量0ml，14/min(2)氨进料量1.0ml，14.2/min(3)氨进料量1.5ml，13.8/min(4)氨进料量2.0ml，13.3/min(5)氨进料量4.0ml，14.6/min第85页，讲稿共109张，创作于星期日(1)氨气的吸附首先从强酸中心开始，而氨气的吸附
31、首先从强酸中心开始，而TPD过程却是从弱酸中心对应的弱吸附键断过程却是从弱酸中心对应的弱吸附键断裂开始；裂开始；(2)HZSM-5表面酸中心分布在两个区域：表面酸中心分布在两个区域：190C低温脱附峰所对应的弱酸区域和低温脱附峰所对应的弱酸区域和450C高高温脱附峰所对应的强酸区域；温脱附峰所对应的强酸区域；(3)样品的弱酸中心数目略高于强酸中心数目。样品的弱酸中心数目略高于强酸中心数目。第86页，讲稿共109张，创作于星期日HZSM-5HYHM第87页，讲稿共109张，创作于星期日10、程序升温还原（、程序升温还原（TPR）作用研究催化剂的还原难易情况研究金属氧化物与金属氧化物之间以及金属氧
32、化物与载体之间相互作用第88页，讲稿共109张，创作于星期日原理发生还原反应的化合物主要是氧化物，在还原过程中，金属离子从高价态变成低价态直至变成金属态第89页，讲稿共109张，创作于星期日(a)NiO/MCM-41;(b)Ni-P(2.0)/MCM-41;(c)Ni-P(1.25)/MCM-41;(d)Ni-P(1.0)/MCM-41;(e)Ni-P(0.5)/MCM-41;(f)PxOy/MCM-41第90页，讲稿共109张，创作于星期日图4.15 NiMo催化剂的TPR图Fig.4.15.TPR profiles of the supported NiMo catalysts第91页，讲
33、稿共109张，创作于星期日第92页，讲稿共109张，创作于星期日第93页，讲稿共109张，创作于星期日第94页，讲稿共109张，创作于星期日第95页，讲稿共109张，创作于星期日第96页，讲稿共109张，创作于星期日第97页，讲稿共109张，创作于星期日总复习总复习第一章第一章 基本概念基本概念1.催化剂：催化剂：1)不能改变化学平衡；不能改变化学平衡；2)可通过改变反应历程二加可快特可通过改变反应历程二加可快特定反应的速率；定反应的速率；3)具有选择性具有选择性2.均相催化与多相催化均相催化与多相催化3.1)主催化剂、助催化剂、载体；主催化剂、助催化剂、载体；2)分散度分散度4.1)催化剂活
34、性表示方法：速率：催化剂活性表示方法：速率：TOF；速率常数；转化率；速率常数；转化率;2)选择性选择性5.1)多相催化反应步骤：外扩散、内扩散；吸附、表面反应、脱附；多相催化反应步骤：外扩散、内扩散；吸附、表面反应、脱附；内扩散、外扩散；内扩散、外扩散；2)内外扩散消除方法；内外扩散消除方法；3)催化循环；速率控制步催化循环；速率控制步骤；骤；4)活化能活化能第98页，讲稿共109张，创作于星期日第二章第二章 吸附与多相催化吸附与多相催化1.物理吸附与化学吸附物理吸附与化学吸附;理解吸附位能曲线；理解吸附位能曲线；Ed=Ea+qc;2.解离吸附与非解离吸附；认识常见吸附态解离吸附与非解离吸附
35、；认识常见吸附态(p24-p28);会写表面吸附反会写表面吸附反应方程应方程3.Langmuir等温方程等温方程4.BET法测定比表面法测定比表面5.催化剂堆密度、孔容、孔隙率、孔分布；催化剂堆密度、孔容、孔隙率、孔分布；Knudsen扩散；扩散；第99页，讲稿共109张，创作于星期日第三章第三章 酸碱催化酸碱催化1.重要催化反应重要催化反应:p412.B酸、酸、L酸；二元氧化物中酸中心的形成酸；二元氧化物中酸中心的形成3.酸度、酸强度、酸度、酸强度、Hammett函数函数;固体酸性测定：固体酸性测定：1)指示剂；吸指示剂；吸附量热；附量热；TPD；IR4.正碳离子机理；酸强度与活性关系：正碳
36、离子机理；酸强度与活性关系：p605.分子筛吸附性能与硅铝比的关系：分子筛吸附性能与硅铝比的关系：p65；Y型分子筛和型分子筛和ZSM-5分子分子筛的结构特点筛的结构特点;氢型和多价阳离子交换分子筛酸中心的形成氢型和多价阳离子交换分子筛酸中心的形成:p66-67；择形催化择形催化6.FCC与加氢裂化；芳烃异构；甲醇制汽油与加氢裂化；芳烃异构；甲醇制汽油第100页，讲稿共109张，创作于星期日第四章第四章 金属催化剂金属催化剂1.常见金属催化反应及其催化剂常见金属催化反应及其催化剂2.火山形原理；常见气体在金属上吸附时电子转移方向：火山形原理；常见气体在金属上吸附时电子转移方向：p873.了解能
37、带理论和价键理论了解能带理论和价键理论4.晶格参数、晶格参数、Miller Index;了解多位理论；认识表面缺陷对催化反了解多位理论；认识表面缺陷对催化反应的重要性应的重要性5.分散度与活性的关系：分散度与活性的关系：Structure-sensitive、Structrue-insensitive;Hydrogen spillover;6.合金催化剂合金催化剂:表面富集、几何效应表面富集、几何效应7.合成氨；乙烯环氧化；铂铼重整合成氨；乙烯环氧化；铂铼重整第101页，讲稿共109张，创作于星期日第五章第五章 氧化物催化剂氧化物催化剂1.常见氧化物催化反应及其催化剂；过渡金属氧化物催化剂的电
38、子特性；常见氧化物催化反应及其催化剂；过渡金属氧化物催化剂的电子特性；nonstoichiometry2.n型、型、p型半导体；杂质对半导体导电性能的影响型半导体；杂质对半导体导电性能的影响3.常见气体在半导体催化剂上吸附时电子转移方向：常见气体在半导体催化剂上吸附时电子转移方向：n键、键、p键吸附键吸附(p129);半导体催化剂的电子机理半导体催化剂的电子机理4.Mars-van Krevelen机理；动力学同位素效应机理；动力学同位素效应5.了解晶体场稳定化能及其对催化作用的影响了解晶体场稳定化能及其对催化作用的影响6.丙烯氧化制丙烯醛；丙烯氧化制丙酮；丁烷氧化制顺丁烯二酸酐；丙烯氧化制丙
39、烯醛；丙烯氧化制丙酮；丁烷氧化制顺丁烯二酸酐；加氢脱硫、加氢脱氮加氢脱硫、加氢脱氮第102页，讲稿共109张，创作于星期日第六章第六章 均相络合催化均相络合催化1.了解络合物中了解络合物中s s键和键和 p p键的形成键的形成2.理解理解18电子规则电子规则(p155);邻位插入和邻位重排邻位插入和邻位重排(p160)3.s-ps-p络合物；烯烃、络合物；烯烃、CO和和H2络合活化络合活化4.Wacker反应；烯烃聚合：反应；烯烃聚合：Ziegler-Natta催化剂；氢甲酰化反应催化剂；氢甲酰化反应5.均相络合催化剂的优缺点均相络合催化剂的优缺点第103页，讲稿共109张，创作于星期日第七章
40、第七章 催化剂制备与再生催化剂制备与再生1.催化剂制备方法：沉淀法、浸渍法、离子交换法、共混法；热分解催化剂制备方法：沉淀法、浸渍法、离子交换法、共混法；热分解法、熔融法、还原法法、熔融法、还原法2.催化剂预处理：焙烧、还原、硫化催化剂预处理：焙烧、还原、硫化3.催化剂失活：中毒；烧结；积碳催化剂失活：中毒；烧结；积碳4.催化剂再生：烧碳催化剂再生：烧碳第104页，讲稿共109张，创作于星期日第八章第八章 环境催化环境催化1.三效催化剂：组成、催化反应三效催化剂：组成、催化反应2.SCR：NH3为还原剂、烃为还原剂为还原剂、烃为还原剂4.催化燃烧催化燃烧3.环境友好催化环境友好催化第105页，
41、讲稿共109张，创作于星期日第九章第九章 催化剂表征催化剂表征1.体相组成与结构：体相组成与结构：XRF、AAS、XRD2.孔结构：孔结构：BET3.表面组成：表面组成：XPS、TEM4.表面活性：表面活性：H2-O2滴定；滴定；TPD、TPSR5.酸碱性：酸碱性：Chemisorption;IR6.其他表征仪器：其他表征仪器：AES;DTA;EPR;LEED;NMR;SEM;TG;TPR第106页，讲稿共109张，创作于星期日CnH2n+2CxH2x+2+CyH2y(x+y=n)REUSYCH4H2+CO2Ni/Al2O3+H2OC2H4CH2CH2Ag/a-Al2O3+O2OCH3-CH=CH2Bi-Mo-Ox+O2+NH3CN-CH=CH2CH3-CH=CH2Rh(CO)络合物+CO+H2CH3CH2CH2CHO1催化裂化生产汽油2天然气制氢3生产环氧乙烷4生产丙烯腈5氢甲酰化反应第107页，讲稿共109张，创作于星期日NiSO4 NaH2PO4+CH3COONa沉淀沉积SiO2-Al2O3还原PH3Ni-P/SiO2-Al2O3S+H2Ni-P/SiO2-Al2O3+H2S第108页，讲稿共109张，创作于星期日感感谢谢大大家家观观看看29.09.2022第109页，讲稿共109张，创作于星期日