现代仪器分析期末复习秘笈

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1、1.程序升温技术的种类有哪几种，可以获得哪些信息？每一种分析技术的主要参数是什么？答：程序升温技术的种类：程序升温脱附（TPD）、程序升温还原（TPR）、程序升温氧化（TPO）、程序升温硫化（TPS）、程序升温表面反应（TPSR）。每一种分析技术的主要参数：载气流速、升温速率，其中：TPD的6个参数：1、载气流速(或抽气速率；)2、反应气体/载气的比例(TPR)；3、升温速率；4、催化剂颗粒大小；5、吸附(反应)管体积和几何形状；6、催化剂“体积/质量”比TPR、TPO：载气流速、升温速率、催化

2、剂重量可以获得以下重要信息：l.表面吸附中心的类型、密度和能量分布；吸附分子和吸附中心的键合能和键合态。2.催化剂活性中心的类型、密度和能量分布；反应分子的动力学行为和反应机理。3.活性组分和载体、活性组分和活性组分、活性组分和助催化剂、助催化剂和载体之间的相互作用。4.各种催化效应——协同效应、溢流效应、合金化效应、助催化效应、载体效应等。5.催化剂失活和再生。2.扫描电镜，透射电镜，原子力显微镜的成像特点以及对样品的要求，可以得到那些信息？答：扫描电镜（SEM）:可得到二次电子像、背散射电子

3、镜。要求样品：1）尽可能保持活体时的形貌和结构；2）尽可能防止样品的变形；3）具有表面良好的导电性，不导电的样品要求镀一层导电膜。得到信息：可用于观察样品表面形貌的信息，还可利用样品发出的其他信号作出微区成分分析。透射电镜（TEM）:得到透过试样的透射电子束或衍射电子束所形成的二维图像。样品要求：1）制备很薄以利于电子穿过；2）样品在适当的溶液中具有良好的分散热，然后滴在支持膜上，再用铜网承载。得到信息：用于观察物质的微观的物相分析、结构分析、成分分析（电子衍射确定晶体位向、晶体缺陷结构及晶体学

4、特征）原子力显微镜（AFM）:得到样品表面原子级三维立体形貌图像、软硬空间分布图样品要求：生理状态的各种物质，在大气或溶液中都能进行，只需对很少的样品要求做前期的处理。得到信息：用于研究材料的各种表面结构，测试其硬度、弹性、塑性等力学性能，也可以获得表面委屈摩擦性质，还可以操纵原子、分子进行纳米尺度加工的力行为。3.晶体学理论和结构研究理论是否测量非晶体，应用什么方法可以同时测量晶体和非晶体？X射线测定晶系时分别表示什么状态的分子的分子被激发出来。答：不适合，用扩散X射线吸收精细结构（EXAFS

5、）可用测量晶体和非晶体在入射X射线光子的能量与内层电子激发所需能量相等时，会导致吸收增加，使电子电离为光电子，产生突跃（吸收边），由K层电子（1S电子激发）被激发而形成的吸收边称为K吸收边，由L壳层电子被激发而形成的吸收边为L吸收边，由于L壳层电子又可以分为三种能态，所以L吸收边又分为L1L2L3(如2S电子跃迁形成L1，2P电子对应2P1/22p2/3两组形态分别形成L2L3边)4.元素分析已经确定元素的化学式，需要用什么波谱，及分析时的大致步骤答：可以用来分析的波谱有：紫外光谱（UV）、红外

6、光谱（IR）、核磁共振谱（NMRS）、电子自旋共振（ESR）、质谱（MS）等大致步骤：1.利用质谱确定分子离子峰以确定分子量2.利用质谱的分子离子峰（M）和同位素峰（M+1）（M+2）的相对强度获得可能的分子式3.由分子式可计算不饱和度，继而检测化合物的大致类型4.从紫外光谱计算E值，根据E值和最大吸收峰（）的位置，可检测化合物是否是共轭体系或芳香族化体系5.红外光谱可提供分子中可能存在的光能团信息6.由质谱的分子离子峰、碎片离子峰分析分子的片段，根据质荷比推测可能失去的分子片段连接方式7.由核

7、磁共振谱可获得分子中含氢的种类型、个数、相邻峰之间的联系来验证推测结构是否合理。5.用固体表面测定酸度的方法可测得那些结果，以确定的常见的测酸位的方法有哪些？答：通常对固体酸酸位的表征包括酸位的类型、酸度、酸总量、酸位的微观结构四个方面。表征方法有：吸附指示剂滴定法、程序升温热脱附法、红外光谱法、吸附微量热法、热分析方法和核磁共振谱等。常见的测酸位的方法有：吸附指示剂滴定法（这个方法从理论依据到试验操作都有不少缺陷，如到达吸附平衡耗时长等），吸附微量热法（能定量的测得表面算的酸量和强度，但不能直

8、接区分B酸和L酸），红外光谱法（用NH3、吡啶、三甲基胺等碱性吸附质吸附后测得的红外光谱来测定B酸和L酸，但对同一固体表面上酸强度的变化的研究还比较缺乏）6.分子结构与荧光的关系：答：（1）跃迁类型：∏→∏*的荧光效率高，系间跨越过程的速率常数小，有利于荧光的产生；（2）共轭效应：具有芳香环或杂环的分子有利于提高共轭度，增加荧光强度（3）刚性平面结构：可降低分子振动，减少与溶剂的相互作用，故具有很强的荧光。（4）取代基效应：芳环上有供电子基如-OH-、-NH2，使荧光增强。芳环上有吸电子基如-C