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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 » 【求助】催化剂中暴露的金属表面积的计算
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M.O.X.

木虫 (正式写手)

[交流] 【求助】催化剂中暴露的金属表面积的计算 已有4人参与

在看文献的过程中，发现很多人都用氢气化学吸附法测量催化剂中H2的消耗量（H2 uptake），进而计算得到金属的表面积。但是我一直不明白是怎么算出来的。我想在计算自己制备催化剂之前，先以文献的数据进行计算，这样才能确保我的计算是否准确。文献中的数据如下：
催化剂的比表面积：88m^2/g
氢气消耗量（H2 uptake）：12.9μmol/g
通过XRD计算得到的Ni size 为12.9 nm
文献作者计算时吸附的计量比H/Ni = 1
最后计算得到的Ni surface area (m^2/g)为1.05。

请教大家，我想知道1.05是怎么算出来的。

我查了兰氏化学手册，Ni金属中原子半径是1.246A，不知道是否用到这个数据。

[ Last edited by M.O.X. on 2010-5-12 at 11:36 ]
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1楼 2010-05-12 11:22:32
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liuqiying

木虫 (正式写手)
M.O.X.(金币+1):谢谢您的回复！ 2010-05-12 14:00:26
对负载的金属催化剂，一般用公式：s=5/（pd）计算，其中p为金属密度，d为金属粒径。
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2楼2010-05-12 13:32:21
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liuqiying

木虫 (正式写手)
M.O.X.(金币+1):谢谢！ 2010-05-12 14:00:44
通过该公式可得到Ni surface area为44m2/g左右。
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3楼2010-05-12 13:33:43
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M.O.X.

木虫 (正式写手)
我自己使用的公式：
S=nNS/v,其中n为消耗的H2的物质的量，N为阿伏伽德罗常数，S为单个金属原子的截面积，v为化学计量数。
单个金属的截面积S=4*3.14*r^2
使用这个公式计算得到的结果是1.5 m^2/g
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4楼2010-05-12 14:04:31
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banditi

木虫 (职业作家)
M.O.X.(金币+1):谢谢您的回复！ 2010-05-12 16:16:20
首先要搞清楚，m^2/g 中是每克金属，还是每克样品。

不过，也不用这么麻烦，找一台自动化学吸附仪就测出来了。
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飞雪连天射白鹿
5楼2010-05-12 14:56:19
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M.O.X.

木虫 (正式写手)
应该是每克催化剂样品中的Ni的面积吧，因为H2的消耗量是以每克催化剂的量计算的吧
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6楼2010-05-12 16:15:35
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liuqiying

木虫 (正式写手)
M.O.X.(金币+5):谢谢！ 2010-05-13 20:45:55
引用回帖:
Originally posted by M.O.X. at 2010-05-12 14:04:31:
我自己使用的公式：
S=nNS/v,其中n为消耗的H2的物质的量，N为阿伏伽德罗常数，S为单个金属原子的截面积，v为化学计量数。
单个金属的截面积S=4*3.14*r^2
使用这个公式计算得到的结果是1.5 m^2/g

楼上的用这个公式误差较大，应该以晶胞为基础计算单个原子截面积。
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7楼2010-05-12 23:30:53
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M.O.X.

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by liuqiying at 2010-05-12 23:30:53:

楼上的用这个公式误差较大，应该以晶胞为基础计算单个原子截面积。

可是怎样以晶胞为基础计算单个原子截面积呢？
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8楼2010-05-13 00:01:11
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liuqiying

木虫 (正式写手)
例如对Ni，晶相为fcc，求每个晶面上的原子截面积，然后去平均值
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9楼2010-05-13 09:30:19
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banditi

木虫 (职业作家)
M.O.X.(金币+7):谢谢！ 2010-05-13 20:46:31
麦克公司Analytical Methods in Fine Particle Technology一书中给出的方法。

6.4.1.5 Active metal area

The active metal area is that portion of the total metal located on the surface and accessible to gases. The active metal area Am is calculated from

    Am(m2/g)=(Fs)(na)(NA)(Ag)
Where na is the number of moles of gas adsorbed in cm3/g STP determined at the monolayer, Fs the stoichiometry factor between the adsorbed species and the active metal, NA Avogador's number, and Ag the cross-sectional area of the active adsorptive atom.

今天心情一般，敲点东西发泄一下。
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飞雪连天射白鹿
10楼2010-05-13 10:32:06
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