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小童2133

铁虫 (正式写手)


[交流] 如何通过做H2化学吸附定量算出活性组分的比表面积

通过脉冲H2做H2化学吸附,怎样能够计算得到氢气的化学吸附摩尔量以及活性组分的比表面积?
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Rhodium6071

木虫 (小有名气)

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小童2133(金币+1,VIP+0): 5-11 15:38
zouzhq(金币+2,VIP+0):谢谢应助,欢迎常来催化版! 5-11 16:19
样品首先预处理,如果是金属型催化剂,一般要先还原,然后通惰性气体,比如He,吹扫。然后,通过进样的loop,脉冲进一定量的H2,H2在样品的表面吸附,一部分吸附,一部分没被吸附,没被吸附的那部分气体用载气,比如Ar,从样品池中带出来,用TCD检测这部分没被吸附的H2的量,就可以算出吸附的H2的量(计算方法见后面叙述)。重复脉冲进样,直到两个脉冲在TCD上的峰面积相等为止,两个峰面积相等,就表明此时吸附已经饱和,最后这两个峰的峰面积就代表了loop进样一次的量,通过与前面一系列峰面积的比就可以得到,一系列没被吸附的氢的量,也就可以得到一系列被吸附的H2的量。这里有几点注意:1.载气选用He亦可,但和H2的热导率相近,TCD信号的强度不一定好,实验的误差可能增大。2.要计算好脉冲进样到TCD出峰的时间,因为第一个脉冲有可能出现全部吸附的情况,所以在TCD上根本就没有峰出现,如果没把这个完全吸附的量算上,误差就大了!所以打了几个脉冲就应该对应几个吸附值,直到最后两个吸附值为0.如果想结果更准确,可以采用混合气,比如5%H2-Ar混合气。
最后,脉冲吸附测定的是全吸附值,也就是强吸附+弱吸附的和。如果想要分别得到强吸附,弱吸附和总吸附值,就要用静态化学吸附法。
有了H2吸附量,就可以计算分散度了,计算方法许多书本和文献上都有记载,这里就不详述了。一般吸附仪的控制软件都可以直接把氢吸附量换算成分散度(需要楼主自己选择金属类型和担载量),无需自己计算。
2楼2009-05-10 23:06:43
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simonzrh

木虫 (著名写手)

★ ★ ★
小童2133(金币+1,VIP+0): 5-11 15:38
zouzhq(金币+2,VIP+0):谢谢应助,欢迎常来催化版! 5-11 16:20
楼上说的很详细了,其实吸附法测金属分散度就是通过发生吸附气体与金属的比例关系计算分散度的。该比例一般文献均有报道。
补充一句,如果是贵金属催化剂,因其氢溢流作用很强,所以一般采用HOT即氢氧滴定来测分散度。具体的楼主找点催化原理类书籍,都会有描述。另外过渡金属催化剂分散度测量难度大(变价问题),所以会有特定气体测特定组分,如笑气测铜等等
3楼2009-05-11 07:57:37
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zyhou

专家顾问 (文坛精英)

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小童2133(金币+1,VIP+0): 5-11 15:38
zouzhq(金币+2,VIP+0):谢谢应助,欢迎常来催化版! 5-11 16:20
我的经验是:测镍、钴催化剂的话,用氢气吸附还是比较可靠的!有很早的参考文献:Journal of Catalysis, 67 (1981) 186-206, Bullettin of Chemical Society of Japan, 56 (1983) 2941-2944

但是,如果用来测量铜、以及贵金属的话,由于氢溢流影响比较大,结果并不好!一氧化碳吸附比较好!
4楼2009-05-11 08:54:23
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