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催化剂界面结构及其比表面积测试方法

发布时间: 2017-10-23  点击次数: 1160次
    催化剂是一种改变反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质。由于催化剂的介入而加速或减缓化学反应速率的现象称为催化作用。在催化反应中,催化剂与反应物发生化学作用,改变了反应途径,从而降低了反应的活化能,这是催化剂得以提高反应速率的原因。为了充分发挥催化剂的作用,我们需要催化剂与反应物充分接触,而其中,催化剂自身的比表面积便成为一个重要的参数。
 
    一般情况下,催化剂的比表面积越大,代表着其与反应物充分接触的界面越大,越有利于催化剂发挥作用。例如,比表面积为10m2/g催化剂在同等混合条件下,没有比表面积为100m2/g的催化剂催化效果好。
 
    另外,催化剂微观结构的不同,同样也影响着催化剂的效率与性质。例如:多孔催化剂内部纵横交错地分布着各种不同孔径的孔道,由这些孔道组成了十分丰富的内表面,其值往往比外表面高出数千乃至上万倍。如此丰富的内表面为增加反应物与催化剂的接触,提高催化剂的活性,提供了良好的条件;然而,也正是这些细小的孔道的存在,常常是分子的自由行程受到了限制,因此,孔的数量、大小、形状及分布状况决定着催化剂的有效表面积,从而影响反应的选择性。
 
    所以,对催化剂界面结构的研究成为了解催化剂性质的一个重要手段。这其中,低温氮吸附法分析比表面积及孔径分布成为其中的一个重要方法。在液氮的温度下,通过催化剂对氮气分子的吸附量来分析催化剂的比表面积、孔径分布及孔径容积显得更加科学和直观。相信人们可以利用这种方法来衡量对催化剂的改造效果,从而研究出更加合适的产品提供于工业生产。
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