资源描述：
《固体催化剂的研究方法 第八章 红外光谱法(上).pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、石 油 化 工·72·PETROCHEMICALTECHNOLOGY2001年第30卷第1期讲 座固体催化剂的研究方法第八章 红外光谱法(上)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,辽宁大连116023)-1 一般认为催化反应过程是通过反应物吸附在表面上,被1000cm处就不透明,所以很难获得这一波数以下的吸附吸附分子或者同另一被吸附分子反应,或者与另一气相分子分子的光谱;(2)金属粒子可以具有不同的暴露表面,边、角、反应,生成的产物最后脱附,使表面再生而进行的。过去,对阶梯、相间界面线等,这些都对吸附分子的光谱产生影响,使大多数催化反应机理的研究
2、和控制是通过经验方法进行,亦吸附态的光谱宽化,因而解释起来比较困难;(3)由于催化反即从对反应物和产物的动力学观察推论表面中间物,并以此应过程中,在催化剂表面,反应中间物的浓度一般都很低,寿阐明反应机理。这些方法可以获得许多重要信息和对催化命也很短(尤其是反应活性的承担者),而一般红外光谱的灵作用的深入理解,但是由于没有确切的有关表面吸附物种结敏度不够高,跟踪速度也不够快(一般傅里叶变换红外光谱构方面的知识依据,所获得的结果存在相当大的任意性,并(FTIR)只是在毫秒级水平);(4)红外光谱只实用于有红外且无法深入下去。分子光谱尤其是红外光谱在催化研究中活性的物质。与红外光谱方法互补
3、的是拉曼光谱方法。长是应用最广泛的表征方法。期以来,拉曼光谱方法由于灵敏度等原因一直未能在吸附态由吸附分子的红外光谱可以给出表面吸附物种的结构研究中发挥重要作用,但采用激光做光源,提高了散射光的信息,尤其可以得到在反应条件下吸附物种结构的信息。目强度,又由于探测器方面的进步,拉曼光谱开始较多地应用前,红外光谱技术已经发展成为催化研究中十分普遍和行之于吸附物种和催化剂表征的研究中。有效的方法。研究的对象可以从工业上实用的负载型催化随着光谱技术的发展,这些局限性将逐步得到克服(详剂、多孔材料到超高真空条件下的单晶或薄膜样品。它可以见以后章节)。本章概括地介绍透射红外光谱方法、漫反射同热脱
4、附(TPD)、四极质谱(MS)、色谱(GC)等近代物理方法方法和发射光谱方法等应用于催化剂表面吸附物种和催化在线联合,获得对催化作用机理更深入的了解。如果同原位剂表征(探针分子的红外光谱)以及反应动态学方面研究的X射线衍射仪、电镜、热分析技术相结合,可研究催化剂和功情况。为了方便读者对这方面工作的了解,笔者列出了一些[4～14]能材料的相变、体相组成结构的变化及表面官能团的变化。必要的工具书和资料,请参阅文献。从分子固体的红外光谱和拉曼光谱还可以研究分子晶体的1 红外光谱的基本原理对称性、畸变晶体纵向和横向的变化以及缺陷造成的影响。原则上,光子、电子、中子都可以作为探针———激发源。
5、第一个进行吸附分子红外光谱研究的是荷兰的De光子作为激发源的振动光谱发展很快。由于技术上相对简Boer。他在1930年研究了有机分子在碱金属卤化物上的吸单和广泛的适用性,透射红外吸收光谱(infraredtransmission附。尔后,前苏联的Темренин研究了氨在Fe/Al2O3以及-absorptionspectroscopy)和漫反射红外光谱(diffusereflec2Fe/SiO2上的吸附。而真正引起人们兴趣的工作是美国的tancespectroscopy)获得了最广泛的应用。激光拉曼光谱(la2[1]serRamanspectroscopy)最近也获得了比较多的应用
6、。红外Eischens等在1954年研究了CO在Pt和Ni上吸附的红发射光谱(infraredemissionspectroscopy)对一些在材料研究外光谱。这些工作给人们以很大的启示,至今很多催化体系中的特殊样品,也得到了较多的应用。相反地,内反射光谱都已利用红外光谱进行了研究,并获得了有重要价值的信息。Eischens、Little、Hair综述了60年代以来获得的结果[1～3]。Basila、Yates、Miller、Blyholder、Pritchard等进一步评[作者简介]辛勤(1939-),男,黑龙江省[4,5]哈尔滨市人,研究员,中国化学会催化专业述了70年代以来该领
7、域的进展。Sheppard等综述了90委员会秘书长。研究领域:催化基础研究。年代以来CO和烃类分子在过渡金属上吸附的振动光曾主持多项国际合作项目,在国内外核心[6,7]谱。虽然红外光谱在催化研究中获得了广泛的应用,尤期刊发表论文300余篇,编写专著4册,研其在参考光谱已知的情况下,可以有效地识别吸附物种的结究成果7次获中国科学院自然科学奖和国构,但方法本身仍存在一定的局限性。如:(1)利用最广泛的家级发明奖,并获中国科学院优秀博士生透射方法在研究负载型催化
