实用催化（第二版）Chapter4-1

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1、Chapter4催化剂表征(CatalystCharacterization)物理性质提供的信息（InformationProvided）化学性质化学组成晶体结构电子结构纹理结构机械性质氧化还原能力吸附脱附性能催化活性固体的比表面积（SpecificSurfaceAreasofSolids）Chapter4催化剂表征(CatalystCharacterization)低压高压1.010102103孔半径r（nm）孔的数目105～3108Pa丸片微粒子中间孔r15nm大孔r15nm压片孔的来源孔径分布

2、中间孔：微粒子内部形成的多孔；大孔：微粒子之间形成的空隙。固体颗粒的外表面积SW：d：球形颗粒的直径；：密度。固体颗粒的内表面积S：Vp：孔容积；r：孔半径。注意：SSW在催化剂的总表面积中，外表面积只占很小一部分！！Chapter4催化剂表征(CatalystCharacterization)固体的内、外表面积（InternalandExternalSurfaceAreasofSolidParticles）BDDT吸附等温线分类（CategoryofBDDTAdsorptionIsotherm）L

3、angmuir型，微孔吸附剂，饱和吸附量对应于单层吸附。N2、O2在活性炭上。常见。Chapter4催化剂表征(CatalystCharacterization)TypeITypeIITypeIIITypeIVTypeV0110010101吸附体积Vp/p0p/p0p/p0p/p0p/p0按照BDDT分类，吸附等温线的五种类型反S型，非孔或大孔吸附剂，拐点处的吸附量对应于单层吸附。N2在非孔硅胶或TiO2上。常见。非孔或大孔吸附剂，吸附质与吸附剂间的作用力很弱。水蒸气在石墨上。少见。中间孔（介孔）吸附剂。

4、苯在氧化铁凝胶上。常见。S型，中间孔（介孔）吸附剂。水蒸气在900oC加热过的硅胶上。少见。Langmuire吸附等温线：吸附等温线：在恒定温度下，平衡吸附量与被吸附质气体压力的关系曲线BET方程（Brunauer-Emmett-TellerEquation）BET方程：对p/p0作图，可得：截距=1/(VmC)斜率=(C-1)/(VmC)Vm=1/(截距+斜率)N2:am=0.162nm2Chapter4催化剂表征(CatalystCharacterization)多层单层0.10.20.30p/p0吸

5、附体积VVm图.物理吸附典型的等温线S.Brunauer，P.H.Emmett，E.Teller，J.Am.Chem.Soc.60(1938)309.表.测定中常用的吸附质表观分子截面积Chapter4催化剂表征(CatalystCharacterization)BET方程（Brunauer-Emmett-TellerEquation）吸附质吸附温度(K)实验值由液体密度计算值推荐值N2770.1620.1620.162Ar770.1470.0410.1380.138Kr770.2030.0330.1

6、520.202n-C4H102730.4480.0980.3230.444C6H62930.4360.0980.3200.430固体样品比表面积的求算：（m2/g）Vm=71cm3（STP）Wsample=0.83gSg=373m2/gChapter4催化剂表征(CatalystCharacterization)0.10.20.30p/p0图.吸附数据的BET图123456硅胶BET方程（Brunauer-Emmett-TellerEquation）BET方程假定:多层物理吸附固体表面是均匀的BET

7、方程适用的压力范围:因为:相对压力太小，无法建立起多层物理吸附，表面的不均匀性显现出来；2.相对压力太大，毛细孔凝结显著起来，破坏了多层物理吸附平衡。从吸附等温线计算固体的比表面积:1.拐（B）点法将拐（B）点处的吸附量VB视为单分子层饱和吸附量Vm，并据此计算比表面积。2.一点法基于当C值很大而使BET图上的截距小到可忽略不计之考虑，在p/p0=0.05～0.30的范围内选择一个适当的相对压力测定吸附量，将对应的BET图上的点与原点作直线，得斜率Vm。Vm=V（1p/p0）与常规（多点）BET法相比，

8、以上两种简便方法引起10%左右的误差。Chapter4催化剂表征(CatalystCharacterization)BET方程（Brunauer-Emmett-TellerEquation）压汞法：依靠外加压力，使液体汞分子进入固体的毛细孔中。Washburn方程：接触角=135～150o；压力p：kPa汞的表面张力=0.48N/m则孔径r（nm）为：Chapter4催化剂表征(CatalystCharacterizati