H2，CO和NH3在Ir/Al2O3上化学吸附的红外研究

用红外光谱法研究了H,CO和NH_3在Ir/Al_2O_3上的吸附。发现H_2在该催化剂上的吸附有四种红外活性的吸附物种;也同样发现有四种NH_3的吸附态谱图;CO吸附的结果证明2030cm~(-1)附近的吸收峰不是CO吸附的唯一吸收峰。H_2吸附时也在此处出现吸收峰,D_2交换的结果表明它是Ir—H键伸缩振动吸收峰。实验证明室温下2120与1490cm~(-1)处出现的两 H D个吸收峰分别为Ir-H:O与Ir-D:O吸附态中的Ir—H及Ir-D峰,2030与 H D1430cm~(-1)附近的吸收峰为Ir/Al_2O_3表面无水条件下的Ir—H及Ir—D峰。此外,还考察了Ir—H键生成的机理。     

Hβ沸石及其稀土改性后红外光谱研究

用红外光谱(IR)研究了Hβ沸石和稀土(La、Ce、Nd)氧化物改性的Hβ沸石,同时测定了苯-异丙醇烷基化反应后的Hβ沸石和La-Hβ沸石的红外光谱。考察了吸附吡啶后不同温度脱附时1545cm~(-1)吸收峰(Bronsted酸)和1454cm~(-1)吸收峰(Lewis酸)强度的变化。实验发现,在波数为3615cm~(-1)和3740cm~(-1)处有两个表示OH基振动的谱峰,前者与Bronsted酸相对应,酸性较强。稀土氧化物改性降低了B酸量,增加了L酸量,而且在波数为1603cm~(-1)和1445cm~(-1)处出现两个新的吸收峰。本文讨论了苯-异丙醇烷基化反应活性、稳定性与沸石表面酸性质的关系。     

CO、H_2及HO_2在Co/SiO_2催化剂上吸附的原位红外光谱

用原位IR研究了CO在Co/SiO_2催化剂上的吸附,并考察了吸附的CO与H_2、H_2O的相互作用。CO在Co/SiO_2上的吸附显示出四种不同的吸收峰。2002、2027cm~(-1)归属于端基CO吸附;2120cm~(-1)归属于CO在钴离于上的吸附;1870cm~(-1)为CO的桥式吸附;1720cm~(-1)则为多中心吸附。当温度高于370K时,吸附的CO会完全脱附。H_2与吸附的CO相互作用可削弱CO吸收峰的强度,并逐步在低波数(1980cm~(-1))处产生一个小肩。水与吸附的CO相互作用产生一种甲酸基物种(1585、1390cm~(-1))。该物种被认为是Kòlbel-Engelhardt反应的中间体。     

铜电极上CN-、SCN-电化学行为的现场红外反射吸收光谱研究

本文用循环伏安法和现场红外光谱方法研究了铜电极上CN~-和SCN~-的电化学行为。对于0.5mol~(-1)L~(-1)NaCN+0.5 mol L~(-1)NaF/Cu体系, 电极电势在-1.60至0.30 V(相对SCE)范围内, 2030—2230 cm~(-1)范围内可得到三个吸收峰, 位置分别为2076, 2094和2170 cm~(-1)。2076和2170 cm~(-1)峰分别对应于溶液中CN~-和表面沉积难溶化合物CuCN。2094 cm~(-1)峰是吸附态CN~-和溶液中配合物Cu(CN)_3~2二物种的红外吸收叠加。对于0.5 molL~(-1)NaSCN+0.5 molL~(-1)NaF/Cu体系, 在上述电势范围内可得到2060, 2177和2170 cm~(-1)三个红外吸收峰, 分别对应于溶液中的SCN~-, 吸附态的SCN~-和表面难溶化合物CuNCS。     

负载Ru催化剂金属表面活性结构的研究

运用原位FT-IR光谱和TPSR-MS等技术研究了负载Ru催化剂的金属表面状态. 结果表明催化剂中存在二类静态活性中心: (1)体现金属Ru本征特性的S_1中心, (2)金属与载体相互作用而产生的S_2中心. 在吸附CO及其加氢反应过程中, S_1中心上处于边、角、棱位置等配位不饱和的金属Ru原子或原子簇经CO剥蚀而产生的动态S_3活性中心. CO在S_1中心上以Ru~0—CO线式态吸附的, 其IR谱带位于1980～2060 cm~(-1)之间. Ru~0—CO在H_2流中进行程序升温加氢反应的TPSR-MS图上出现450 K左右的低温甲烷峰. 焙烧温度升高, 则在TPSR-MS谱图上出现两个甲烷峰, 600±50 K的高温甲烷峰归属为S_2中心上以Ru~(δ+)-CO线式态吸附CO加氢所致. IR谱图中的2075±50 cm~(-1)峰代表Ru~(δ+)-CO. IR谱中2135±5和2075±5 cm~(-1)这对峰的出现反映了S_3中心的形成.     

含硫液体烃燃料水蒸气重整制氢 Ⅱ. Pt/Ce_(0.8)Gd_(0.2)O_(1.9)催化剂的原位DRIFTS表征

利用原位红外漫反射技术(DRIFTS)对抗硫中毒催化剂Pt/Ce0.8Gd0.2O1.9(Pt/CGO)上CO吸附、CO/噻吩共吸附以及CO/H2S顺序吸附进行了研究,并与Pt/Al2O3催化剂进行了比较.CO吸附实验表明,1.6%Pt/CGO-800(800℃焙烧)上CO的红外特征吸收峰在2104cm-1,与1.6%Pt/Al2O3-500上CO的红外特征吸收峰(2070cm-1)相比,向高波数方向移动了34cm-1.1.6%Pt/CGO-600上出现两个CO特征吸收峰,主峰位于2108cm-1,肩峰位于2085cm-1.CO/噻吩共吸附实验表明,噻吩导致1.6%Pt/CGO-800上CO吸附的红外特征吸收峰红移至2090cm-1,峰强度略有降低;1.6%Pt/CGO-600上CO的红外特征吸收峰红移至2096cm-1且强度有所降低,同时肩峰消失.而1.6%Pt/Al2O3-500上CO的红外特征吸收峰明显减弱并红移至2040cm-1.CO/H2S顺序吸附实验表明,H2S导致Pt/CGO催化剂在2104和2108cm-1处的CO特征吸收峰轻微红移,峰强度略有降低,而H2S导致Pt/Al2O3完全丧失CO的吸附能力.原位DRIFTS表征结果表明,Pt/CGO催化剂上生成的强缺电子特性Pt颗粒具有很强的抗硫中毒能力,800℃焙烧有利于生成单一的抗硫中毒的强缺电子Pt金属位,使得1.6%Pt/CGO-800具有最佳的抗硫中毒性能.     

含硫液体烃燃料水蒸气重整制氢II. Pt/Ce0.8Gd0.2O1.9 催化剂的原位DRIFTS表征

利用原位红外漫反射技术(DRIFTS)对抗硫中毒催化剂Pt/Ce0.8Gd0.2 O1.9(Pt/CGO)上CO吸附、CO/噻吩共吸附以及CO/H2S顺序吸附进行了研究,并与 Pt/Al2O3催化剂进行了比较. CO吸附实验表明, 1.6%Pt/CGO-800(800 ℃焙烧)上CO的红外特征吸收峰在 2 104 cm-1, 与1.6%Pt/Al2O3-500上CO的红外特征吸收峰(2 070 cm-1)相比,向高波数方向移动了34 cm-1. 1.6%Pt/CGO-600上出现两个CO特征吸收峰,主峰位于 2 108 cm-1, 肩峰位于 2 085 cm-1. C O/噻吩共吸附实验表明,噻吩导致1.6%Pt/CGO-800上CO吸附的红外特征吸收峰红移至 2 090 cm-1, 峰强度略有降低;1.6%Pt/CGO-600上CO的红外特征吸收峰红移至 2 096 cm -1 且强度有所降低,同时肩峰消失. 而1.6%Pt/Al2O3-500上CO的红外特征吸收峰明显减弱并红移至 2 040 cm-1. CO/H2S顺序吸附实验表明, H2S导致Pt/CGO 催化剂在 2 104 和 2 108 cm-1 处的CO特征吸收峰轻微红移,峰强度略有降低,而H2S导致Pt/Al2O3完全丧失CO的吸附能力. 原位DRI FTS表征结果表明, Pt/CGO催化剂上生成的强缺电子特性Pt颗粒具有很强的抗硫中毒能力, 8 00 ℃焙烧有利于生成单一的抗硫中毒的强缺电子Pt金属位,使得1.6%Pt/CGO-800具有最佳的抗硫中毒性能.     

利用原位红外光谱确证Ru/SBA-15的加氢活性位点（英文）

Ru/SBA-15催化剂具有高的氢气活化能力,因此被广泛应用在加氢和氢解反应中.一般认为Ru/SBA~-15催化剂的高活性与金属Ru的高分散有关,然而有研究发现在氧化硅载体上还存在溢流的氢,这部分溢流氢也很可能参与加氢和氢解反应.这就产生了两个关键性的问题:(1)Ru/SBA~-15的催化加氢活性中心是什么,是金属Ru还是载体SBA-15;(2)在金属Ru上解离的H是如何迁移到载体上的.因此,加氢活性位点及其形成机理的确认对理解Ru/SBA~-15催化剂的高活性至关重要.原位红外光谱可从分子层面研究在工作状态的催化剂表面活性位点的状态,进而推测可能的反应机理.通过与催化剂Pd/SBA-15,Ru/Al_2O_3和SBA-15比较发现,在氢气氛围中Ru/SBA-15催化剂的原位红外谱图中存在一个独特的位于1996cm~(-1)的峰.由于在Pd/SBA-15,Ru/Al_2O_3和SBA-15上都不存在这个峰,因此该峰的形成是金属Ru和SBA-15相互作用的结果.此外,Si–O键在位于1866 cm~(-1)的合频峰不随氢气氛围变化而变化,因此可排除这个峰属于Si–O键振动的倍频峰.为了排除该峰的产生是由于CO的吸附,我们采用脉冲引入CO的方法,发现在低的CO覆盖率下,红外谱图中位于2068 cm~(-1)处出现了一个CO在Ruδ+上的线性吸附峰.随着CO覆盖率增加,该峰逐渐蓝移至2075 cm~(-1),同时位于2132 cm~(-1)处的峰强度增强了,这两个峰都归属于Run+(CO)x物种的振动峰.这些CO的化学吸附强度都很高,即使在He气中吹扫1 h后仍然存在,而1996 cm~(-1)峰的形成是可逆的.此外,低CO覆盖率下生成的吸附峰(2068 cm~(-1))的强度低于1996 cm~(-1)峰的强度,因此可以排除1996cm~(-1)峰属于CO吸附峰的可能.既然1996 cm~(-1)峰的形成是可逆的,将这个峰归属于载体上氢的可能性也可排除,因为形成载体上氢的过程是不可逆的.另外,形成1996 cm~(-1)峰的速率还证明了这个峰不属于金属Ru上吸附的氢,因为金属Ru上氢的吸附是很快的.通过以上分析,我们推断1996 cm~(-1)峰应该指认为在Ru和SBA-15界面处位点的红外峰.为了证明这一点,我们制备了不同Ru负载量的Ru/SBA-15催化剂,发现这个界面处位点峰的峰面积与金属Ru颗粒在载体上形成交界面的周长成正比,而峰达到稳态所需时间与Ru颗粒大小成反比.这说明H2在金属Ru上发生解离吸附后迁移到Ru和SBA-15界面处,形成了Ru–H–Si物种.当金属Ru的颗粒比较小时,与载体形成交界面的周长小,Ru–H–Si物种的数量少,体现在红外谱图上峰的峰面积小,但解离的氢迁移到该界面所需时间变短了.当金属Ru的颗粒比较大时,与载体形成交界面的周长大,Ru–H–Si物种的数量多,1996 cm~(-1)峰的峰面积大,但解离氢的迁移慢了.此外,H-D交换实验还证明这个界面处的位点具有加氢活性.与文献报道的孤立Si–H物种的红外峰位置比较发现,Ru–H–Si物种具有明显的峰红移现象,说明该物种中的Si–H键活性很高,这可能是由于金属Ru将电子转移至Si–H键的结果.总之,以上结果清晰地表明这个1996 cm~(-1)峰归属为结构是Ru–H–Si的活性位点.     

Ru—Co—Mo／Al2O3还原催化剂：CO和NO吸附的红外光谱研究

本文采用CO、NO作为探针分子,应用红外光谱法对其在还原态Mo/Al_2O_3,Co-Mo/Al_2O_3,Ru-Mo/Al_2O_3,Ru-Co-Mo/Al_2O_3系列催化剂上的吸附态进行了表征。CO和NO在Mo,Co,Ru中心上的吸附峰随着它们的担载量增加而增强。Co和Ru作为助剂对Mo中心的吸附能力产生显著不同的影响,增加Co担载量大大减少了Mo中心的吸附NO量,并且NO在Co中心上的吸附红外谱带1775,1860 cm~(-1)位移到1800,1879 cm~(-1);而增加Ru担载量则加强了CO和NO在Mo中心上的吸附量,并使得NO在Mo中心上的吸附红外谱带1706,1812 cm~(-1)红移至1679,1801 cm~(-1)。根据实验结果,本文分别对Co和Ru的助剂功能进行了讨论。     

RuCo催化剂CO加氢形成含氧物的中间体：甲酰基

进行了在SiO_2担载的Ru-Co双金属原子簇催化剂上合成气(CO+H_2)反应和模型化合物吸附的红外、质谱研究. 结果表明, 在原子簇制备的Ru-Co/SiO_2催化剂上, 在453 K下合成气(CO+H_2)反应在红外谱图产生了1584 cm~(-1)谱带, 它与CO加氢反应中含氧化台物的生成速率成线性关系. 因此提出了此谱峰对应着在CO加氢反应中生成古氧化合物的一个十分重要的中间体. 以CO+D_2、~(13)CO+H_2和~(13)CO+D_2代替CO+H_2, 在Ru-Co/SiO_2催化剂中, 1584 cm~(-1)谱带分别位移至1575、1542和1539 cm~(-1)处. 还观察到, 1584 cm~(-1)物种与H_2反应, 产物给出了CH_4和CH_3OH; 如果1584 cm~(-1)物种和D_2反应则生成CHD_3和CHD_2OD. 这些结果提出了1584 cm~(-1)谱带归属于表面甲酰基的羰基振动, 这同Ru-Co/SiO_2催化剂吸附甲醛的结果基本一致.     

氨合成铁催化剂上化学吸附物种的Raman光谱

本文在400—450℃和常压下,分别对暴露于N_2/3H_2,10N_2/H_2,N_2或H_2流动气体体系中的双促进铁催化剂A110-3上的化学吸附物种进行了反应条件下现场动态激光Raman光谱观测,并对暴露于D_2或~(15)NH_3/H_2流动或稳态气体体系的同一催化剂,在迅速冷至室温后进行了现场光谱观测。对于N_2/3H_2/A110-3体系观测到的Raman谱峰2040cm~(-1)(ms),1940cm~(-1)(m)和423cm~(-1)(m)与443cm~(-1)(w)可能分别归属于α-Fe(111)面活性中心上多核络合的斜插(或直插)式与平躺式两种不同化学吸附N_2物种的v_(N-N)和v_(Fe-N_2)。没有观测到可能归属于v_(Fe-N)的1088cm~(-1)和v_(Fe-NH)的890cm~(-1)(对于10N_2/H_2/A110-3或N_2/A110-3-残留H体系,从450℃迅速冷至室温后可观测到这两个Raman谱峰)。实验表明在上述远离平衡的氨合成反应条件下(常压,400—450℃),N或NH都不可能是主要的含氮化学吸附物种。因此,已知的氘反同位素效应就不可能基于NH或N为最大量的含氮吸附物种的假设,从热力学与解离式机理来解释。结果支持了氨合成反应的缔合式机理,主要反应途径看来是以N_2的化学吸附及其与化学吸附H(可归属于v_(Fe-H)的Raman谱峰位于1950cm~(-1),1901cm~(-1)等处)的加氢反应为速度控制步骤,而可能与之竞争的是按解离式机理的次要反     

Rh~Ⅰ中心上一氧化碳和氢相互作用研究

利用TP-IR动态方法研究了0.7％Rh_2/Al_2O_3上CO吸附,CO和H_2共吸附的动态行为。结果表明,0.7％Rh_2/Al_2O_3上CO只有孪生吸附态,谱线出现在2087和2014cm~(_1)且孪生吸附态对应的Rh~I中心是稳定的。CO单独暴露于催化剂时,CO歧化在260℃以上发生。在室温CO和H_2(1:1)共吸附时,2050cm~(_1)新谱带出现,归属为Rh~I中心上形成羰基氢化物。动态过程中2050cm~(_1)谱带逐渐向低波数位移的行为归结为多氢羰基氢化物的形成。与CO单独吸附的结果相比较,作者认为在CO+H_2反应条件下,C—O键的削弱和断裂是经由多氢羰基氢化物途径,而不是经由C—O键直接断裂(CO解离或Bouduarol反应)途径。     

1-丁烯齐聚反应——Ⅵ.羧酸镍/乙基氯化铝催化体系活性物种的测定

本文利用羧酸镍/乙基氯化铝催化体系催化1-丁烯齐聚反应,用核磁共振和红外光谱技术测定了该体系的催化活性物种。对2-乙基已酸镍/倍半乙基氯化铝体系,在~1H—NMR谱上,于—30.2——33.5 ppm处出现一组信号。对2-乙基己酸镍/乙基二氯化铝体系,在~1H—NMR谱上,分别于-30.2和-34.4ppm处出现信号,在IR谱上,在1955.7cm~(-1)处出现吸收峰。确证具有催化活性的物种为镍氢配合物。     

原位红外光谱研究Ni/Al2O3催化剂上CO的吸附态:Ⅰ.CO的倒式吸附态

CO在过渡金属上的吸附方式一般认为可分成三类:线式吸附态,桥式吸附态和多重键吸附态.这些吸附态的C—O伸缩振动具有红外活性,共振动频率分别位于～2050,～1950和～1700cm~(-1).但也有人认为CO在过渡金属表面上可能会形成倒式吸附态,即C—O键向表面倾斜,甚至平行于表面.例如,Dijk等曾推测在Ni/SiO_2催化剂上CO可能形成倒式双点吸附态(即C,O原子同时与表面成键).Krasser等用喇曼光谱研究CO在Ni/SiO_2上的吸附态时发现在330cm~(-1)处有一喇曼峰,认为这个峰可能来自倒式     

高分散负载型Rh簇催化剂的研究

利用化学吸附及原位红外吸附态的测定装置和连续流动微反研究了用非传统方法制备的Rh_4/Al_2O_3和Rh_2/Al_2O_3。结果表明:催化剂具有高的金属分散度和均一的金属粒度;CO在催化剂上只有一种吸附方式,孪生吸附态;CO和H_2共吸附时,观测到的2035cm~(-1)谱带,归属为吸附态;在CO加氢反应中,催化剂具有高活性和高选择性,归结于高的金属分散度和均一的金属粒度。     

SiO_2担载的三钌乙烯酮原子簇化合物[PPN]_2[Ru_3(CO)_9(CCO)]的原位FTIR-TPD-MASS研究

用原位FTIR-TPD-MASS法研究了SiO_2担载的[PPN]_2[Ru_3(CO)_9(CCO)]。结果表明,随温度的升高,[HRu_3(CO)_9(CCO)]~-/SiO_2的CO不断脱附,在433K时,形成Ru_3CCO。升温到573K时,Ru_3CCO继续脱CO而成三钌碳化物Ru_3C:,后者可以和CO反应重新形成Ru_3CCO。在H_2条件下,Ru_3C:可加氢生成CH_x(X=1～3),甚至CH_4。Ru_3C:在473K下氢还原1小时,并在室温下引入CO后,除～1974cm~(-1)峰之外,还出现了一个1708cm(-1)新谱带,它归属于在Ru_3原子簇上的面式吸附。     

经PPh3修饰的Rh/SiO2催化剂的吸附-脱附性能

 应用程序升温技术研究了氢甲酰化反应物CO,H2和C2H4在经PPh3修饰的Rh/SiO2(PPh3-Rh/SiO2)催化剂上的吸附-脱附行为. CO-TPD结果显示, Rh/SiO2催化剂在348, 398和525 K处有3个脱附峰, PPh3-Rh/SiO2催化剂仅在368 K处出现脱附峰,表明催化剂的吸附性能发生了明显变化. 采用原位红外光谱研究了PPh3-Rh/SiO2催化剂上CO的吸附态. 结果表明, 2040 cm-1处吸收峰归属于PPh3修饰的Rh粒子上线式吸附的CO. 这种吸附态既不同于Rh/SiO2多相催化剂表面Rh粒子上的CO吸附态,也不同于相应均相催化剂中的羰基配位态. TPD和FT-IR结果表明,在低压下PPh3-Rh/SiO2催化剂对氢甲酰化反应已具有相当的催化性能.     

锌在ZnZSM-5沸石中的形态及其催化作用

采用NH_3－TPD和吡啶吸附红外光谱法，研究了不同含Zn量ZnHZSM-5沸石中Zn的存在状态．结果表明，用浸渍方式将Zn引入到HZSM-5沸石后，在NH_3－TPD谱上产生两个新的NH_3脱附峰．峰位分别在原HZSM－5沸石的低温峰与高温峰之间和比高温峰较高温区处，其相应的吸附中心分别以L_1、L_2表示．L_1可能与ZnHZSM－5沸石上ZnO物种相对应; L_2与吡啶吸附红外光谱的L_(1616)吸收带有关，可能与ZnHZSM-5上的ZnOH~＋物种相对应．丙烷芳构化反应结果表明，芳烃收率随L_2的脱附NH_3量的增加有一最宜值，而活性的稳定性则随之降低。     

Au/SBA-15表面位点的红外光谱表征

CO催化氧化反应是多相金催化反应中研究最为广泛的反应体系之一,但对于金表面活性位点之电荷状态(电正性Au~(δ+),电中性Au~0,电负性Au~(δ-))的理解仍然存在着分歧.选用介孔SBA-15作为载体,阳离子[Au(en)_2]~(3+)为前驱体,通过离子交换法制备了Au/SBA-15催化剂.采用漫反射傅里叶变换红外光谱(DRIFTS)研究了CO探针分子在Au/SBA-15催化剂表面的吸附状态及在不同条件下的演化情况. Au/SBA-15制备过程中的热处理步骤对其吸附CO能力有较大影响.在只经过还原处理的样品上,由于残余的乙二胺配体覆盖了金表面位点,没有吸附CO的能力.需进行还原-焙烧-二次还原处理后, Au/SBA-15才有吸附CO的能力. CO吸附在Au/SBA-15出现两个红外特征吸收峰:2111和2076 cm~(-1).它们对应于两种电荷状态的Au位点:Au~0和Au~(δ-). CO在Au~0吸附强度比在Au~(δ-)上更强.而Au~(δ-)上吸附的CO(CO-Au~(δ-))则与O_2有更高的反应活性.     

脉冲热重差热法用于研究载体对镍催化剂上一氧化碳甲烷化反应的影响

用脉冲热重差热法测定了六种负载镍催化剂及一种纯镍催化剂的镍金属晶粒大小、CO在催化剂上的吸附热以及甲烷化反应活性等。由脉冲反应过程的热重曲线可以看出,在473—525K,反应的速率决定步骤是表面反应,温度较高时才逐渐转移到CO吸附。差热曲线上出现两个放热峰,第一个主要是CO吸附的放热峰,第二个则是被吸附的CO和氢反应的放热峰。