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《15固体催化剂的研究方法 第八章 红外光谱法_中_》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、石油化工2001年第30卷第2期PETROCHEMICALTECHNOLOGY·157·讲座固体催化剂的研究方法第八章红外光谱法(中)辛勤,梁长海(中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室,大连116023)5红外光谱法应用于氧化物、分子筛催化剂的表征带位移与锐钛矿缺氧程度有关。根据简振坐标分析金红石19511体相氧化物的结构和活性相研究属于I42/amd(D4h)空间群,预期有6个拉曼活性和3个红外氧化物、复合氧化物在催化剂、载体以及合成材料方面活性的基振动模。实验中发现拉曼谱带分别在144,197,-1应用十分广泛。因此,对其结构、活性相和制备过程的研究399,519和6
2、39cm。利用拉曼光谱可以有效地研究它们意义重大。当前,应用比较多的、有效的手段是红外光谱、拉的相变过程,在1070K锐钛矿转变成金红石,锐钛矿可以在曼光谱和X光衍射、热分析、电镜等方法。这些方法的联合723K以下稳定存在。利用,可提供十分丰富的结构信息。下面仅举一些典型的例子进行说明。[10]51111氧化钛的物相研究通常有两种TiO2应用于催化材料:金红石(anatase)和14锐钛矿(rutile)。锐钛矿属于P42/mnm(D4h)空间群。基于点群分析,这种结构TiO2有4个红外活性和4个拉曼活性基振动模。单晶的TiO2红外光谱出现在479、386、289和-1-1189cm;
3、而粉末的红外光谱是680,610,425和350cm。人们发现谱带的位置变化,明显与制备方法和杂质的性质、[10]强度有密切关系。谱带宽化通常被归属为粉末粒子的表面缺陷所造成(图27)。高度还原的锐钛矿谱带形状发生变化并出现新的谱带,它被认为是氧化亚钛的生成(TiOx(017图28纳米相TiO2的拉曼光谱≥x≥113))所致。51112钼酸铵、偏钒酸铵和钨酸铵热分解研究[35,36]钼酸铵、偏钒酸铵和钨酸铵分别是制备负载氧化钼、氧化钒和氧化钨以及含这些氧化物的多相催化剂的主要原料。以氧化钼、氧化钒和氧化钨为活性组份的催化剂已广泛应用于多相催化过程。人们越来越认识到多相催化剂的性能与制备
4、方法及处理过程有密切的关系。因此研究催化剂在制备过程的变化对于认识和改进催化剂是非常重要的,特别是催化剂制备过程中活性相的形成机理一直是催化剂制备、表征中备受关注的问题。采用原位傅里叶变换红外发射光谱,跟踪考察钼酸铵、偏钒酸铵和钨酸铵的热分解过程,考察负载钼酸铵、负载偏钒酸铵的焙烧热分解过程,进而了解、研究对催化剂的焙烧过程。图29为钼酸铵在100～500℃热分解过程的红外发射图27锐钛矿粉的红外光谱光谱。在100℃钼酸铵尚未分解,其发射光谱中有1665,图28是纳米TiO-12的拉曼光谱。人们发现,当TiO2粒1415,940,900和850cm等峰。这与KBr压片后的透射-1-1-
5、1子小于40nm时,在拉曼光谱中685cm和100cm处出红外光谱基本相符,其中1665cm是结晶水的特征峰,-1-1现两个新带。它是由于表面效应引起表面弛豫造成的,其谱1415cm为铵根的特征峰,1000cm以下的峰主要归属为[10]-1带强度与粒子大小有线性关系。他们也发现拉曼光谱谱钼酸根。当温度升到200℃时,1665cm峰显著减弱,其余石油化工·158·PETROCHEMICALTECHNOLOGY2001年第30卷诸峰变化不大,说明结晶水在200℃左右脱附。继续升温到相差较大,与MoO3的光谱接近。-1-1300℃,1665cm峰已完全消失,1415cm峰也大幅减弱,偏钒酸铵
6、在升温热分解过程中获得的原位红外发射光-1-1同时在1300～700cm区的变化很大,在1115cm和1065谱见图31。在100℃,主要是偏钒酸铵的特征峰,其中-1-1-1-1-1cm出现两个弱峰,在985cm和900cm处产生两个强1415cm归属为铵根,1000～700cm的峰归属为偏钒酸-1-1峰。这些谱峰已与MoO3的谱峰基本相似,表明铵根在300根。在200℃时1665cm结晶水峰完全消失,1415cm-1℃左右分解。铵根分解的同时钼酸根开始向MoO3结构转峰显著减弱,同时在1300～700cm区的谱峰变化也很大,-1偏钒酸根的光谱特征已变化很大。当温度升到300℃时,化。
7、在400℃时,1415cm峰已完全消失,相应地MoO3的-11415cm-1峰完全消失,在1300～700cm-1区出现V特征峰1115、1065、985、890和825cm完全形成。由4002O5的-1-1℃升到500℃红外发射光谱变化不大,表现钼酸铵在400℃特征峰即1010cm和850cm。从300℃到500℃谱峰左右已完全转化为MoO3。为了进一步确定钼酸铵在热分变化不大,说明铵根在300℃以下已完全分解,钒酸铵在解过程的相变温度,还进
