內容簡介
考慮到研究生教材的需要,本書在《固體催化劑研究方法》一書的基礎上,精選了十種最通用、最基本的方法,並增加了近十年的主要進展成果形成本書。全書包括催化劑的巨觀物性測定、分析電子顯微鏡方法、熱分析方法、X射線衍射分析、化學吸附和程式升溫技術、分子光譜方法、核磁共振方法、光電子能譜方法、多相催化反應動力學。
本書可作為催化及材料專業碩士、博士研究生必讀教材,也可作為相關專業科研技術人員的參考書。
目錄
前言
第1章 物理吸附和催化劑的巨觀物性測定
1.1 吸附與物理吸附
1.1.1 固氣表面上的吸附
1.1.2 物理吸附的理論模型
1.2 巨觀物性測定
1.2.1 表面積
1.2.2 孔體積和孔徑分布
1.2.3 顆粒度測定
1.2.4 密度測定
1.2.5 催化劑機械強度的測定
參考文獻
第2章 透射電子顯微鏡
2.1 透射電子顯微鏡簡介
2.2 電子衍射和成像
2.3 掃描透射顯微鏡
2.4 分析電子顯微鏡
2.5 電子顯微鏡中樣品的輻射損傷
2.6 電子顯微鏡多相催化中的套用
2.7 新型透鏡射電鏡
2.8 透射電子顯微鏡的局限性及應注意的事項
2.9 結束語
參考文獻
第3章 熱分析方法
3.1 熱分析的分類
3.2 幾種常用的熱分析技術
3.3熱分析動力學簡介
3.4 熱分析在催化研究中的套用
3.5 熱分析聯用技術
3.6 熱分析實驗技巧
3.7 結束語
參考文獻
第4章 X射線衍射分析
4.1 XRD的基本概念與基本原理
4.2 XRD在催化材料研究中的套用
參考文獻
第5章 化學吸附和程式升溫技術
5.1 化學吸附的基本原理
5.2 化學吸附的基本規律——3種模型析吸附等溫式
5.3 動態分析方法理論
第6章 拉曼光譜方法
第7章 原位紅外光譜方法
第8章 核磁共振方法
第9章 X射線光電子能譜
第10章 多相催化反應動力學
附錄
試讀章節
第1章 物理吸附和催化劑的巨觀物性測定
多相催化研究的一個根本問題就是固體催化劑的催化性能與它的物理和化學性質的關聯。催化劑的物理性質主要包括其表面積、孔結構和機械性質等。
多相催化反應發生在固體催化劑的表面,為了獲得單位體積或質量最大的反應活性,大多數催化劑被製成多孔,以提高其表面積。然而催化劑內的多孔結構和孔徑大小分布不但會引起擴散阻礙,影響催化劑的活性和選擇性,而且還會影響催化劑的機械性質和壽命。
固體催化劑的表面積和孔結構是表征催化劑性能的重要參數,二者都可以通過物理吸附來測量。
1.1 吸附與物理吸附
互不相混溶的兩相接觸所形成的過渡區域稱為界面(interface),吸附作用發生在兩相界面上。有氣體參與形成的界面通常稱為表面(surface),多相催化研究最關心的是固氣表面的吸附。
1.1.1 固氣表面上的吸附
1.吸附現象以及有關的概念
當一定量的氣體或蒸氣與潔淨的固體接觸時,一部分氣體將被固體捕獲,若氣體體積恆定,則壓力下降,若壓力恆定,則氣體體積減小。從氣相中消失的氣體分子或進入固體內部,或附著於固體表面,前者被稱為吸收(absorption),後者被稱為吸附(adsorption)。吸收和吸附統稱為吸著(sorption)。多孔固體因毛細凝聚(capillary con.densation)而引起的吸著作用也視為吸附作用。
能有效地從氣相吸附某些組分的固體物質稱為吸附劑(adsorbent)。在氣相中可被吸附的物質稱為吸附物(adsorptive),已被吸附的物質稱為吸附質(adsorbate)。有時吸附質和吸附物可能是不同的物種,如發生解離化學吸附時。