催化劑酸性表面的測定綜述

1、123456傳統(tǒng)AlCl3、HF催化劑的缺點：腐蝕設(shè)備，危害人身健康和社區(qū)安全，廢水、廢渣污染環(huán)境7Brsted 酸堿：酸堿：能給出質(zhì)子的叫B酸 能接受質(zhì)子的叫B堿Lewis 酸堿：酸堿：能接受電子對的叫L酸 能給出電子對的叫L堿89BH+ B + H+ AB A + B: 10111213酸強(qiáng)度酸強(qiáng)度141516171819202122 如圖所示，橫坐標(biāo)是各族元素，左邊坐標(biāo)表示對氮的起始化學(xué)吸附熱，右邊坐標(biāo)表示氨的合成速率。 吸附熱沿DE線上升，合成速率沿AB上升。 速率達(dá)到最高點B后，吸附熱繼續(xù)上升，由于吸附太強(qiáng)，合成速率反而下降。 對應(yīng)B點的是第八族第一列鐵系元素。2324252627

2、28一些常用指示劑（Hammett）的酸堿度指示293031323334353637 3839 40414243目測法目測法: : 樣品過樣品過100目篩目篩(最好最好300目以上目以上)后進(jìn)行活化后進(jìn)行活化, 置保置保干器冷卻至室溫干器冷卻至室溫. 懸浮催化劑樣品用的溶劑可用石油醚懸浮催化劑樣品用的溶劑可用石油醚, 正庚正庚烷烷, 正己烷正己烷, 環(huán)己烷環(huán)己烷, 苯等苯等. 快速將約快速將約0.1克樣品放入透明無色克樣品放入透明無色的小試管中的小試管中, 加入約兩毫升溶劑覆蓋加入約兩毫升溶劑覆蓋, 加入幾滴指示劑的苯溶加入幾滴指示劑的苯溶液液, 搖動搖動, 觀察樣品表面顏色的變化觀察樣品表面

3、顏色的變化. 通常從通常從pKa小的指示劑小的指示劑實驗起實驗起, 按按pKa值由小到大的順序進(jìn)行實驗值由小到大的順序進(jìn)行實驗. 若指示劑呈酸型若指示劑呈酸型色色, 則則H0小于或等于該指示劑的小于或等于該指示劑的pKa值值, 其他其他pKa值大的指示值大的指示劑就不用試了劑就不用試了. 若呈現(xiàn)堿色若呈現(xiàn)堿色, 說明樣品酸度說明樣品酸度H0pKa, 需按需按pKa順序?qū)嶒炏乱粋€指示劑順序?qū)嶒炏乱粋€指示劑, 直到能使其呈酸性色直到能使其呈酸性色.44正丁胺滴定法測酸強(qiáng)度分布實驗操作 待測樣品研細(xì)過待測樣品研細(xì)過200200目篩目篩( (最好過最好過300300目目), ), 活化后移入保干活化后

4、移入保干器冷至室溫器冷至室溫. . 將將N N個橡皮帽小瓶準(zhǔn)確稱量個橡皮帽小瓶準(zhǔn)確稱量, , 快速向每個小瓶中加入約快速向每個小瓶中加入約0.10.1克樣品克樣品, , 馬上加蓋馬上加蓋, , 準(zhǔn)確稱量后加入干燥石油醚約準(zhǔn)確稱量后加入干燥石油醚約2mL. . 用微量注射器向各編號小瓶加入計算量的正丁胺溶液用微量注射器向各編號小瓶加入計算量的正丁胺溶液, , 將將各樣品瓶放在超聲波振蕩水浴中振蕩至反應(yīng)達(dá)到平衡各樣品瓶放在超聲波振蕩水浴中振蕩至反應(yīng)達(dá)到平衡, , ( (一般為一般為0.5 h).0.5 h). 確定各指示劑的滴定等當(dāng)點確定各指示劑的滴定等當(dāng)點. . 實驗按實驗按pKapKa值由小到

5、大值由小到大, , 滴滴定度由小到大順序進(jìn)行定度由小到大順序進(jìn)行. .從小瓶中倒出少量樣品到無色透從小瓶中倒出少量樣品到無色透明的小離心試管中明的小離心試管中, , 加入幾滴指示劑溶液加入幾滴指示劑溶液, , 震蕩震蕩, , 觀察觀察樣品顏色的變化樣品顏色的變化. .將試管按次序排列在試管架上將試管按次序排列在試管架上, , 找到顏找到顏色變換最大處所對應(yīng)的滴定度作為等當(dāng)點色變換最大處所對應(yīng)的滴定度作為等當(dāng)點. . 45 46474849測定酸強(qiáng)度H0 DBEC堿性堿性 101P改性HZSM-5沸石“殺掉”了大部分強(qiáng)的B酸中心（位于3611cm-1位置的OH羥基）；Mg改性HZSM-5沸石“殺

6、掉”了大部分強(qiáng)的B酸中心外還形成了部分L酸中心。圖 HZSM-5，MgZSM-5，PZSM-5沸石上的-OH的紅外光譜10210315451450HZSM-5表面及存在L酸中心（ 1450cm-1 ）,還存在B酸（1545cm-1）。104吡啶在SiO2表面只是物理吸附。150抽空后，幾乎全部脫附。表明純SiO2上沒有酸性中心105吡啶在Al2O3吸附的紅外光譜，表明Al2O3表面只有L酸中心,看不到B酸中心106吡啶在SiO2-Al2O3吸附的紅外光譜，表明SiO2-Al2O3表面除存在L酸中心（ 1450cm-1 ）,還存在B酸中心（1540cm-1）。107108109110111112

7、113114目測法目測法: : 樣品過樣品過100目篩目篩(最好最好300目以上目以上)后進(jìn)行活化后進(jìn)行活化, 置保置保干器冷卻至室溫干器冷卻至室溫. 懸浮催化劑樣品用的溶劑可用石油醚懸浮催化劑樣品用的溶劑可用石油醚, 正庚正庚烷烷, 正己烷正己烷, 環(huán)己烷環(huán)己烷, 苯等苯等. 快速將約快速將約0.1克樣品放入透明無色克樣品放入透明無色的小試管中的小試管中, 加入約兩毫升溶劑覆蓋加入約兩毫升溶劑覆蓋, 加入幾滴指示劑的苯溶加入幾滴指示劑的苯溶液液, 搖動搖動, 觀察樣品表面顏色的變化觀察樣品表面顏色的變化. 通常從通常從pKa小的指示劑小的指示劑實驗起實驗起, 按按pKa值由小到大的順序進(jìn)行實驗值由小到大的順序進(jìn)行實驗. 若指示劑呈酸型若指示劑呈酸型色色, 則則H0小于或等于該指示劑的小于或等于該指示劑的pKa值值, 其他其他pKa值