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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 » 【讨论】氢溢流
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fenglin1256

金虫 (初入文坛)

[交流] 【讨论】氢溢流

哪位大侠可以解释一下，贵金属上的氢溢流是怎么个回事？和使用的载体有关系吗？
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1楼 2011-04-08 20:47:51
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

xuleilei08

至尊木虫 (著名写手)
★ ★ ★
zhangwengui330(金币+3): 谢谢应助！！ 2011-04-09 10:12:40
fenglin1256(金币+1): 2011-04-13 20:31:55
所谓溢流（Spillover） 现象，是指固体催化剂表面的活性中心（原有的活性中心）经吸附产生出一种离子的或者自由基的活性物种，它们迁移到别的活性中心处（次级活性中心）的现象。 它们可以化学吸附诱导出新的活性或进行某种化学反应。如果没有原有活性中心，这种次级活性中心不可能产生出有意义的活性物种，这就是溢流现象。它的发生至 少两个必要的条件：（A）溢流物种发生的主源；（B）接受新物种的受体，它是次级活性中心。 　　前者是Pt、Pd、Ru、Rh和Cu等金属原子。 催化剂在使用中是处于连续变化状态，这种状态是温度、催化剂组成，吸附物种和催化环境的综合函数。据此可以认为，传统的Langmuir- Hinshelwood动力学模型，应基于溢流现象重新加以审定。因为从溢流现象中知道，催化加氢的活性物种不只是H，而应该是H0、H+、H2、H-等 的平衡组成；催化氧化的活性物种不只是O，而应该是O0、O-、O=和O2等的平衡组成。 溢流现象是50年代初研究H2在Pt/Al2O3上的解离吸附时 发现的，现在发现O2、CO、NO和某些烃分子吸附时都可能发生这种溢流现象。溢流现象的研究是近二十多年来催化领域中最有意义的进展之一。 　　氢溢流可以看作是吸附物种在表面（甚至浅体相中）的迁移或运动的形式之一，或者可以看作质子传递的一种特殊形式。其大小通过H2吸附量来衡量。 　　氢溢流现象是Khoobier在1964年首次观察到的，后被Sierfelt和Teicher试验验证——检测气体中氢气组分的一个传统方法是将该气体通673K以上的WO3粉末（黄色），如果该粉末变成蓝色，则说明有氢气组分存在，这时反应形成了氢与WO3的非化学计量配合物，HxWO3（x=0.35）。他们发现，在室温下，用H2和纯WO3或WO3/Al2O3时，没有反应发生，但若用H2+WO3/Pt-Al2O3则反应迅速发生，黄色的粉末变成蓝色。他认为：H2在Pt上被解离化学吸附成活性的原子态氢，而后通过表面迁移与WO3反应。 　　氢溢流发生的条件： 　　（1）能够产生原子态氢（如要求催化剂能够解离吸附氢） 　　（2）原子态氢能够顺利迁移运动（如固体粒子的间隙和通道，或质子传递链）。 　　也存在氢反溢流现象，即氢溢流的逆过程，储存在载体上的原子态氢迁移到表面金属粒子然后以分子态氢排出。 　　氢溢流现象的研究，发现了另一类重要的作用，即金属、载体间的强相互作用，常简称之为SMSI（Strong-Metal-Support- Interaction）效应。当金属负载于可还原的金属氧化物载体上，如在TiO2上时，在高温下还原导致降低金属对H2的化学吸附和反应能力。这是由 于可还原的载体与金属间发生了强相互作用，载体将部分电子传递给金属，从而减小对H2的化学吸附能力。　受此作用的影响，金属催化剂可以分为两 类：一类是烃类的加氢、脱氢反应，其活性受到很大的抑制；另一类是有CO参加的反应，如CO + H2反应，CO + NO反应，其活性得到很大提高，选择性也增强。这后面一类反应的结果，从实际应用来说，利用SMSI解决能源及环保等问题有潜在意义。研究的金属主要是 Pt、Pd、Rh贵金属，目前研究工作仍很活跃，多偏重于基础研究，对工业催化剂的应用尚待开发。
转自：http://baike.baidu.com/view/4585597.htm
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chinababy
2楼2011-04-08 21:06:43
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dch27

木虫 (小有名气)
fenglin1256(金币+1): 2011-04-13 20:31:43
fenglin1256(金币+4): 2011-04-21 11:35:35
氢溢流就是在活性金属上活化的氢物种转移到本来不会吸附活化氢的载体氧化物上，产生氢溢流必须要有一个亲质子体，氢溢流的大小与亲质子体得能力成正比。
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5楼2011-04-09 10:59:24
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普通回帖

daiqiguang

荣誉版主 (知名作家)
★
dy322112(金币+1): 这个介绍比较详细 2011-04-09 10:23:42
fenglin1256(金币+1): 2011-04-13 20:31:34
关于多相催化中氢溢流的经典综述
【催化基础知识普及】氢溢流——H-Spillover
链接无法给您（小木虫自身原因），你可以到别的论坛上搜索
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3楼2011-04-09 09:45:51
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hdpulzx

木虫 (正式写手)
fenglin1256(金币+1): 2011-04-13 20:31:39
氢溢流在催化加氢过程中很重要
不可也不能忽略其潜在的价值。。。
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4楼2011-04-09 10:34:18
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chenjian3412

新虫 (小有名气)
★
催化大师(金币+1): 谢谢指点，欢迎常来催化版讨论！ 2011-04-09 18:36:23
fenglin1256(金币+1): 2011-04-13 20:31:49
fenglin1256(金币+1): 2011-04-21 11:35:21
氢溢流与载体有很大的 关系，与催化剂颗粒大小，分散度有很大的关系。它是氢气在催化剂活性金属表面变成原子，正氢和付氢，然后由金属转移到活性载体的活性位上，对加氢，催化很重要的。
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6楼2011-04-09 14:54:30
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chinababy

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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引用回帖:
473376楼: Originally posted by xuleilei08 at 2011-04-08 21:06:43
所谓溢流（Spillover） 现象，是指固体催化剂表面的活性中心（原有的活性中心）经吸附产生出一种离子的或者自由基的活性物种，它们迁移到别的活性中心处（次级活性中心）的现象。 它们可以化学吸附诱导出新的活性或 ...

你好，您看起来很懂，所以请教下：氢溢流一般发生在低温是吗？如果我的催化剂在80度有个负峰，在200多度仍然有一个呢？然后400度又有一个正峰呢？第一个默认是氢溢流的峰，第三个默认是氧化还原峰。第二个让我困惑？氢溢出峰会在200多度吗？二次溢出？
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7楼2012-09-27 22:38:09
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chinababy

木虫 (正式写手)
引用回帖:
493590楼: Originally posted by dch27 at 2011-04-09 10:59:24
氢溢流就是在活性金属上活化的氢物种转移到本来不会吸附活化氢的载体氧化物上，产生氢溢流必须要有一个亲质子体，氢溢流的大小与亲质子体得能力成正比。

你好，我碰到一个情况，还请您帮忙分析下。
氢溢流一般发生在低温是吗？如果我的催化剂在80度有个负峰，在200多度仍然有一个呢？然后400度又有一个正峰呢？第一个默认是氢溢流的峰，第三个默认是氧化还原峰。第二个让我困惑？氢溢出峰会在200多度吗？二次溢出？
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8楼2012-09-27 22:39:52
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chinababy

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
501947楼: Originally posted by chenjian3412 at 2011-04-09 14:54:30
氢溢流与载体有很大的 关系，与催化剂颗粒大小，分散度有很大的关系。它是氢气在催化剂活性金属表面变成原子，正氢和付氢，然后由金属转移到活性载体的活性位上，对加氢，催化很重要的。

你好，请教下：氢溢流一般发生在低温是吗？如果我的催化剂在80度有个负峰，在200多度仍然有一个呢？然后400度又有一个正峰呢？第一个默认是氢溢流的峰，第三个默认是氧化还原峰。第二个让我困惑？氢溢出峰会在200多度吗？二次溢出？
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9楼2012-09-27 22:40:21
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chinababy

木虫 (正式写手)
引用回帖:
489160楼: Originally posted by daiqiguang at 2011-04-09 09:45:51
关于多相催化中氢溢流的经典综述
【催化基础知识普及】氢溢流——H-Spillover
链接无法给您（小木虫自身原因），你可以到别的论坛上搜索

你好，请教下：氢溢流一般发生在低温是吗？如果我的催化剂在80度有个负峰，在200多度仍然有一个呢？然后400度又有一个正峰呢？第一个默认是氢溢流的峰，第三个默认是氧化还原峰。第二个让我困惑？氢溢出峰会在200多度吗？二次溢出？
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10楼2012-09-27 22:40:47
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zyhou

专家顾问 (文坛精英)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
最近，催化杂志得主编Prins在Chemical Reviews上有一篇综述！

讲得非常好！
Hydrogen Spillover. Facts and Fiction
Chem. Rev., 2012, 112 (5), pp 2714–2738
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cr200346z

大家可以鉴别一下，哪些是Facts，又有多少是Fiction
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11楼2012-09-28 10:52:19
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