文档介绍：活性表面积
BET方程法测定的是催化剂的总表面积。通常是总表面中的一部分才有活性,这部分叫活性表面。
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如附载型金属催化剂,其上暴露的金属表面才有催化活性,用H2、CO、O2等作吸附质、因所测金属种类而异。
活性表面积测定
例如Pt和Ni用H2,Pd、Fe用CO或O2。H2和CO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汁。
同样,测定酸性表面应当选用NH3等碱性气体,而碱性表面要用CO2等酸性气体作吸附质,在化学吸附时应当选择合适的温度和压力。
金属的表面积SM
式中V为化学吸附气体的体积;
No为化学吸附反应的化学计量数;So为一个金属原子占据的面积,化学计量数No的意义是指No个金属原子与一个气体分子进行反应。
对于H2的吸附来说,计量数一般是2,因为氢分子在吸附时发生解离,而且每个氢原子占据一个金属原子。
CO在线式吸附情况下的计量数是1,在桥式吸附的情况下,计量数为2。
表面氢氧滴定
表面氢氧滴定也是一种选择吸附测定活性表面积的方法,即H2—O2滴定法。先让催化剂吸附氧,然后再吸附氢,吸附的氢与氧反应生成水。由消耗的氢按比例推出吸附的氧的量,从氧的量算出吸附中心数,再乘上吸附中心的横截面积,即得活性表面积。
该法用于测定高分散度的Pt和Pd
对于Pt、Pd含量极少的催化剂,可以提高吸附灵敏度,这是因为一个Pt原子消耗三个氢原子。
催化剂的孔结构
固体催化剂常常是多孔的。孔结构不同,反应物在孔中的扩散情况和表面利用率都会发生变化,从而影响反应速度。
孔结构对催化剂的选择性、寿命、机械强度和耐热等都有很大的影响。因此,研究孔结构对改进催化剂、提高活性和选择性具有重要的意义。
催化剂的孔体积
催化剂的孔体积或孔容,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。
比孔体积
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