Одним из наиболее важных свойств, характеризующих нанесенный металлический катализатор, является его удельная площадь поверхности металла. Эта информация может быть получена с помощью ряда различных экспериментальных методов (1, 2) и обычно указывается как средний диаметр кристаллитов металла катализатора. Этот параметр позволяет сравнивать катализаторы, полученные различными методами или в разных лабораториях. В предыдущей заметке Альтамиры (сентябрь 1989 г.) обсуждалось, как измерения площади поверхности могут быть получены из данных десорбции, запрограммированных при температуре, для металлических катализаторов на носителях. В этой заметке основное внимание будет уделено тому, как та же информация получается с помощью более традиционного метода хемосорбции, известного как объемная или статическая хемосорбция
Блог
-
МЕТОДЫ ОБЪЕМНОЙ ХЕМОСОРБЦИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРА КРИСТАЛЛИТОВ МЕТАЛЛОВ
-
ПРОГРАММИРУЕМАЯ ПО ТЕМПЕРАТУРЕ ДЕСОРБЦИЯ АДСОРБИРОВАННЫХ ЧАСТИЦ С ПОВЕРХНОСТЕЙ КАТАЛИЗАТОРА
Программируемая по температуре десорбция (TPD) частиц, адсорбированных на поверхностях оксидов металлов или нанесенных металлических катализаторов, является методом, обычно применяемым для определения характеристик гетерогенных катализаторов. Типичный эксперимент TPD состоит из нескольких этапов: Предварительная обработка. Образец сначала подвергают прокаливанию, восстановлению или дегазации, обычно при повышенной температуре, чтобы удалить воду или примеси и подготовить поверхность катализатора к стадии адсорбции. адсорбция. Образец контактирует с интересующей молекулой в одном из нескольких различных режимов, включая импульсную адсорбцию, адсорбцию с постоянным потоком или статическую адсорбцию без потока. Процесс адсорбции может быть осуществлен до такой степени, что поверхность полностью покрыта адсорбирующими молекулами или до некоторой доли полного покрытия. Десорбция. После контакта поверхности с адсорбирующей молекулой для достижения желаемого покрытия температуру системы повышают линейным образом, в то время как постоянный поток инертного газа проходит над катализатором. Молекулы, покидающие поверхность катализатора, попадают в этот поток инертного газа и переносятся к детектору, который контролирует количество газа и температуру, при которой он десорбируется. Десорбция в этот газовый поток происходит, когда адсорбированное вещество получает достаточно энергии, чтобы преодолеть энергетический барьер активации процесса десорбции.
-
Хемосорбция и катализ на металлах на носителях
Хемосорбция, химическая связь между молекулами газовой фазы и поверхностными атомами, является первой и наиболее важной стадией каталитической реакции На металлических катализаторах на носителях. Хемосорбция происходит на небольших металлических кристаллитах, которые обычно прикреплены к оксидному материалу с большой площадью поверхности. Эти хемосорбированные молекулы затем вступают в реакцию с другими адсорбированными частицами или с молекулами газовой фазы с образованием продуктов реакции. Почему хемосорбция так важна? Скорость каталитической реакции, а также ее селективность по отношению к желаемым продуктам напрямую связаны с хемосорбционными свойствами нанесенного металлического катализатора.