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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 表征 » 请教关于负载型催化剂中协同作用的问题
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qzhaoxia

铜虫 (小有名气)

[交流] 请教关于负载型催化剂中协同作用的问题

关于负载型催化剂中载体和活性组分的协同作用，很多文献中有报道。但个人对于该协同作用的具体定义还是不清楚。文献中一般如果负载型催化剂的活性比单独载体或者单独活性组分的活性好的话，就说二者存在协同作用，然后用TPR的峰位确认一下，但是对于这个协同作用的具体内涵一般都没有谈及或者泛泛而过。所以我感觉协同作用就像是一个万能膏药，只要A/B>A,B 就可以归为具有协同作用，不知道哪位大侠可以指点一下协同作用的具体内涵？

另外想请教一下，机械混合法制备二组分催化剂，二者的相互作用很小吗？那是否可以说没有协同作用呢？这方面的知识了解的很少，如有高人指点，不甚感激。
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1楼 2009-03-08 10:25:41
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sjjm

银虫 (小有名气)
★
ratio(金币+1,VIP+0):谢谢讨论，欢迎常来！！ 3-8 13:00
鄙人愚见：机械混合法，在活性组分在与载体混合之后，不可能就不做任何处理了吧？一般要经过高温焙烧，或者在惰性气体中热处理，这种热处理一般要超过活性组分的熔点，以增大其在载体表面的分散度，相互作用应该发生在这种热处理过程之中。
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2楼2009-03-08 10:42:37
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flylrh

铁杆木虫 (著名写手)

to be a Royal Chemist
★ ★
ratio(金币+2,VIP+0):谢谢讨论，欢迎常来！！ 3-8 13:00
楼主这话讲得很在理，我这里就说说光催化方面的，所谓协同效应（Synergetic Effect），指的是两种或更多的不同物种，组合到了一起形成mixture，这个mixture的活性要比组合前所有物种的活性之和要大。可是这样的定义不是很完善，第一，如果组合前某一物种不是光催化剂，加入另外一光催化剂后活性有了，增大了，只能说后一物种是co-catalyst或者enhancer，两者之间不存在什么协同效应。第二，我们做试验的时候，要研究某一催化剂的功能，必须做对比试验，那这个对比实验又必须是在相同条件下做的，可结果是这个相同条件是很难达到的。举个例子，P25 TiO2，这是锐钛矿型和金红石型的mixture，那么这两种晶型是否有协同效应？要研究的话只能把这两晶型分离开来（这一步就很难），然后去研究是否P25的活性要大过这两物种的活性之和，可是我们很难确定P25接收到外界光子的数量等于两物种接收的光子之和，也就很难去研究协同效应了。
机械混合法制备的二组分催化剂，不能单纯的说二者的相互作用很小，有的时候机械法也能得到很好的mixture，甚至，我个人认为，就算是两物种只是简单的混合，有的时候也能达到协同效应。
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推倒一世之智勇，开拓万古之心胸
3楼2009-03-08 10:59:09
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ratio

荣誉版主 (职业作家)

已暂停一切论坛内交流

优秀区长优秀版主
引用回帖:
Originally posted by flylrh at 2009-3-8 10:59:
楼主这话讲得很在理，我这里就说说光催化方面的，所谓协同效应（Synergetic Effect），指的是两种或更多的不同物种，组合到了一起形成mixture，这个mixture的活性要比组合前所有物种的活性之和要大。可是这样的定 ...

nod!!
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4楼2009-03-08 12:59:30
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qzhaoxia

铜虫 (小有名气)
那二楼的观点就是，对于光催化而言，如果A>0,B>0, A/B>A+B,那就是存在协同作用了。关于为什么会产生协同作用，有什么样的解释呢？ 我的总体印象就是，比如做一氧化碳氧化，作者一般会说，A主要活化CO,B主要活化O2,所以A/B>A+B；或者说A/B的结构与A+B不同，比如产生新的缺陷位啊什么的，但是我感觉这些都只是猜测，或者说以上两种可能都具有普适性，作者一般不会做很肯定的结论，一般都是发现某种现象后然后猜测可能存在的原因，并且没有实验证明。如果想把协同作用说清楚，应该从哪些方面下功夫？或者各位可有看到把该问题研究的很透彻的文献，如果有并且能够分享的话，感激不尽！
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5楼2009-03-08 13:16:09
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寒江蓑笠

银虫 (小有名气)
如果能把协同作用的机理完全搞清楚，这样文章的影响因子是不会低的。
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6楼2009-03-08 13:43:46
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lfztd

金虫 (小有名气)
★ ★
hr5898(金币+2,VIP+0):谢谢参与，鼓励新虫多参与讨论，欢迎常来催化版！ 3-8 21:45
确实如楼主所说 现在协同作用好多都是按照楼主那样的说法来的
但是不知道能否通过某种仪器来直接测试载体与被载物之间的机械作用力如何？
我觉得可以做些对比实验来说明强相互作用确实对催化性能有积极影响
相同条件下制备作用强度不一的若干样品 如果性能差异正如我们所料 我们就可以说强相互作用好
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7楼2009-03-08 16:52:17
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silhouettecn

金虫 (小有名气)

小木虫
★ ★
hr5898(金币+2,VIP+0):谢谢参与，欢迎常来！ 3-8 21:46
其实,我想对于协同作用这种说法,应该是化学家的做法,一般,如果想了解物质的本质,从物理角度出来可能更容易找到解释吧.

对于协同作用,个人以为, 可否从金属的结构来出发考虑?

我们知道,一般的起催化作用的金属,都是第VIII族元素, 所以,都具有d轨道, 而且,d轨道在催化反应过各中都会起到一定的作用. 当加入另外一种金属时, 两种金属的价电子轨道应该具有一定的匹配性, 从而改变活性金属的d轨道能量. 达到提高反应活性和选择性的可能.

这种解释只能靠物理方法,或者更准确说,只能告诉理论计算来解释,以目前的技术手段,即便使用STM等比较微观的手段, 都是比较难达到的.

目前,国内理论计算尽管有了一定的发展,但是,许多都是停留在感性的认识上,如果能从理性角度更准确的解释这个问题,可能还需要做理论的大家们去开发了.

另外一方面, 大家如果有能力或者有可能,尽量去看一些物理方面的东西, 这样,对于扩展认知, 加深对催化剂本质的认识,可能会有一定的帮助.
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学无止境，苦为舟，赋为舵，
8楼2009-03-08 17:37:35
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zws813

至尊木虫 (著名写手)

木虫尊者
★ ★
hr5898(金币+2,VIP+0):谢谢参与，欢迎常来！ 3-8 21:47
引用回帖:
Originally posted by qzhaoxia at 2009-3-8 13:16:
那二楼的观点就是，对于光催化而言，如果A>0,B>0, A/B>A+B,那就是存在协同作用了。关于为什么会产生协同作用，有什么样的解释呢？ 我的总体印象就是，比如做一氧化碳氧化，作者一般会说，A主要活化CO,B主 ...

其实是可以通过设计实验弄清楚这些问题，通过吸附手段就可以分别测试A，A/B的吸附CO和O2的变化来分析（吸附量热），再加以其他手段（红外，XPS等），是合金还是其他状态都可以通过实验来证明！现在有好多文章是关于这方面的。只不过牵扯到反应过程中好多更复杂的其它中间物种，所以前面的这些都是较为宏观的观点，更复杂更准确的证据来证明反应机理是较为困难的问题！个人理解，不对之处请指正！
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以诚为本，决不忽悠！http://pic.emuch.net/20070913/c24d11b4feab32e7a8ddae2dae34fa76.gif
9楼2009-03-08 20:49:35
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