非线性程序升温脱附动力学研究

文中简明地定量描述非线性程序升温脱附动力学过程,还就参数的计算及其与非线性升温热脱附图谱的关系进行了深入的讨论,得到一些有用的信息。并给出了H_2在钯-纤维氧化铝上热脱附图谱的结果。     

热重分析技术测定二苯并呋喃在活性炭上的吸附相平衡

以吸附动力学为基础,建立了热重分析技术测定难挥发性有机物吸附等温线的方法.通过热重分析实验测定了不同升温速率下二苯并呋喃从Norit RB1和Chemviton BPL活性炭上脱附速率曲线,及对应的脱附峰温度.运用所提出的方法,对二苯并呋喃在Norit RB1和ChemvironBPL活性炭上的Langmuir吸附等温线方程进行了估算.估算结果与静态吸附实验测定结果相比,误差不超过10%.     

最小二乘法计算苯、噻吩和正辛烷在NaY上程序升温脱附活化能

采用程序升温脱附(TPD)技术测定了苯、噻吩和正辛烷在NaY上以不同升温速率升温时的TPD谱图. 利用TPD谱图的峰形和其微分曲线判断了程序升温脱附过程中的脱附级数. 提出了一种利用最小二乘法计算吸附剂/催化剂的脱附活化能及其动力学参数的方法. 以这些TPD谱图为基础, 分别采用传统TPD计算模型、最小二乘法以及一阶微分曲线法计算了苯、噻吩和正辛烷在NaY上的脱附活化能和动力学参数. 结果表明, 最小二乘法对在不同线性升温速率时的程序升温脱附活化能的计算结果是一致的.     

复杂TPD谱图的定量解析

本文以H_2在Cu/ZnO/Al_2O_2型低变催化剂上的程序升温脱附为例,解析了其TPD谱图。提出了T_f法及曲线拟合法。与其它几种方法计算结果的对比表明,该方法具有一定的可靠性及可行性。由分析计算得到的动力学参数可知,同一催化剂,不同的活泼部位具有相同形式的脱附动力学方程,而只是动力学参数不同。计算结果还表明,Cu/ZnO/Al_2O_3型低变催化剂对H_2的有效表面为非理想表面,并求出脱附过程中的频率因子γ_d、活化能E_d与表面复盖度θ的函数关系分别为指数函数和对数函数。从脱附级数推测出,H_2在Cu/ZnO/Al_2O_3型低变催化剂上的吸附为分解二位吸附。     

氧在Co3O4催化剂上的化学吸附

测定了氧在氨氧化催化剂Co_3O_4上于100—400℃下的吸附动力学和室温-600℃的热脱附谱,并与离子探针质谱测定的结果进行了比较。动力学曲线指出氧具有快速和慢速不同类型的吸附,热脱附谱显示有相应的脱附曲线。快速吸附对应于两个脱附峰,峰的极大值温度各为165℃,380—420℃;相应的吸附氧粒子可指定为O_2~-,O~-;脱附活化能分别为13.3千卡/克分子,26.7千卡/克分子。慢速吸附服从Elovich吸附规律,吸附过程可能是快速吸附的氧粒子在催化剂表面上迁移生成O~(2-)并入氧化物表面晶格,脱附温度高于500℃时可由表面晶格中逸出。吸附中心可能是表面Co~(2+)离子。讨论了氧吸附与氨催化氧化反应之间的关系。     

金属改性树脂吸附脱氮工艺及动力学研究

以D72树脂为载体,负载Ni~(2+)、Co~(2+)后制备高活性吸附脱氮剂,采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析吸附剂的骨架结构,采用N2吸附-脱附(BET)测定吸附剂的比表面积和孔分布情况。以焦化蜡油为原料,在全混流反应釜中进行吸附脱氮实验。考察吸附温度、吸附时间、剂油质量比等对吸附剂吸附性能的影响。结果表明,在吸附温度为40℃、吸附时间为60min、剂油质量比为1:10、金属负载量为5wt%的条件下,改性树脂对焦化蜡油有较好的吸附效果,脱氮率达到80.08%。动力学研究结果表明,改性树脂与焦化蜡油中碱性氮化物的吸附反应符合准二级动力学模型,其相关系数大于0.99;通过计算,确定了动力学方程中的参数。     

具有低SO_2氧化活性的Pt/Zr_xTi_(1-x)O_2柴油车氧化催化剂的制备及性能

采用共沉淀法制备了一系列ZrxTi1-xO2(x=0.0,0.1,0.5,0.9,1.0)复合氧化物,并以此为载体,用等孔体积浸渍H2PtCl6制得Pt/ZrxTi1-xO2柴油车氧化催化剂.运用N2吸附-脱附,X射线多晶粉末衍射,X射线光电子能谱,H2程序升温还原和NH3程序升温脱附等手段对催化剂进行了表征.结果表明,在系列催化剂样品中,Zr0.1Ti0.9O2复合氧化物主要以锐钛矿形式存在,具有较好的织构性能,样品的比表面积达94m2/g,孔体积为0.33cm3/g.相应地,Pt/Zr0.1Ti0.9O2催化剂表现出优异的催化氧化性能,HC和CO的起燃温度(T50)分别为185和174oC,完全转化温度(T90)分别为197和201oC;且具有较低的SO2氧化活性,350oC时SO2仅转化25.5%.     

氮在含氧Mo(100)面上的吸附与反应

 用HREELS, AES, LEED和TDS考察了氮在含氧Mo(100)上的吸附和热脱附. 120 K下氮在含氧Mo(100)上吸附时存在着N—N伸缩振动频率2150和1600 cm-1, 分别对应于线式(γ态)和侧位(α态)两种分子吸附态. 升温引起γ态氮的脱附和α态氮的解离. 其中γ态氮的脱附峰温位于155 K, 遵循一级脱附动力学; 由α态解离生成的N原子占据Mo(100)的四重空位(即β态), 并在高于1?150 K的温度重新化合形成氮而脱附. 120 K时,氮的吸附是无序的; 吸附了氮的表面经1100 K退火后生成了有序的c(2×2)-N表面结构.     

热重分析测定脱附活化能分布研究

以脱附过程本征动力学模型为基础,提出了一种采用热重分析技术测定脱附活化能随吸附质分子表面覆盖率分布的方法。该方法通过一条热重分析曲线就可以得到清晰的脱附活化能关于覆盖率的函数表达式。采用所提出的方法,通过不同升温速率下的热重分析实验测定了芴和蒽在活性炭上脱附活化能的线性分布,结果表明覆盖率越高,脱附活化能越低。对芴和蒽,由于覆盖率上升,脱附活化能最大降幅达18.5%和15.1%。     

室温下Pt电极上CO的脱附机理

利用流动电解池与电化学原位红外光谱技术研究了温度和阴离子竞争吸附等因素对室温下Pt电极上COad的脱附机理与动力学的影响.研究表明当溶液中有Cl-或硫酸根等离子时,室温下未观察到COad从电极表面脱附.但是当溶液相存在与COad的吸附能相当甚至比之更大的粒子如CO或CN-时,COad可以被取代而从电极表面脱附.红外光谱表明吸、脱附过程中CN-ad与COad的红外谱带强度存在反线性的关系,而且变温实验估算得到COad的脱附能垒小于40kJmol-1,该脱附能垒远比CO的吸附能（〉60kJmol-1）小.上述结果进一步验证了室温下COad在Pt电极上的脱附不是热激发脱附.据此结果,本文详细地讨论了我们早先提出的吸附驱动的脱附机理的历程与能量来源.     

一级脱附反应TPD谱的峰高、峰温与脱附活化能的关系

提出了一种从一级脱附反应TPD谱的峰高, 峰温求脱附活化能的方法——查表法。给出了h_m、T_m和E_d之间的关系表。对T_n在200—1100 K, E_d在20-220 kJ mol~(-1)范围内的一级脱附反应体系, 均可据表用内插法求得E_d值, 相对误差在1％以内。     

从TPD谱图求解Ed、ko的等脱附速率法

提出了一种简便的TPD谱图处理法——等脱附速率法。此法与查表法相结合, 有助于确定脱附反应动力学级数。实验证明, 该法适用于从一级或二级脱附反应TPD谱求解脱附活化能E_d和指前因子k_o值。     

V2O5表面氧和晶格氧的热脱附性能

V_2O_5是一种重要的烃类选择氧化催化剂,ESR研究表明,在V_2O_5/SiO_2上存在有O~-,O~(2-)和O_3~-等物种。但是氧吸附物种的ESR研究迄今仍局限于较低温度,与实际催化反应条件尚存相当差距。用程序升温脱附(TPD)法研究,恰好能补其不足。但是关于V_2O_5表     

超高真空质谱法研究氧在电解银上的吸附态

运用超高真空程序升温反应(TPRS)技术研究了氧在电解银上的化学吸附。在宽广的压力范围内(1—10~(-8) torr)考察了几种吸附氧种的变化规律, 并观察到在覆盖度为0.2—0.6时表面吸附物种的突变。用同位素交换和CO滴定实验证实了在电解银表面存在三种氧吸附态: (1) 弱的未解离的分子态吸附(E_d=92 kJ mol~(-1), v=4×10~(11) S~(-1)); (2) 强的解离的原子态吸附(E_d=134 kJ mol~(-1), v=4.7×10~(13) S~(-1)); (3)氧在银体相中扩散。进一步的实验发现, 分子态吸附氧与表面杂质的存在有关。用等温脱附技术研究了氧在银中的扩散, 得到了扩散量随温度增加的定性规律。     

介孔丝光沸石的制备及其对重芳烃转化反应的催化性能

 用不同浓度的 NaOH 溶液对丝光沸石进行处理制备了具有复合孔道结构的介孔丝光沸石, 并采用 X 射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和 N2 吸附-脱附等方法对其进行了表征. 结果表明, 随着 NaOH 溶液浓度的升高, 介孔丝光沸石的粒径逐渐变小, 分子筛表面的介孔逐渐丰富, 孔径分布逐渐变宽, 介孔体积逐渐增大呈线性关系. 当 NaOH 浓度为 0.50 mol/L 时, 介孔丝光沸石的形貌变为空心沸石微囊或微囊壁. 介孔的增加产生扩散效应, 适当的 NaOH 溶液处理有利于提高丝光沸石对 C9 和 C10 芳烃的转化能力.     

Effect of Methods of Modification of Synthetic Mordenite with Respect to Acidity and Catalytic Activity in the Conversion of Methanol

The acid properties of samples of the H-form of decationated and dealuminated synthetic mordenite, prepared respectively from the NH₄ form or by treatment of the Na-form of the zeolite with hydrochloric acid solution, were studied by programmed thermodesorption of ammonia. The sample of dealuminated synthetic mordenite had a smaller content of weakly acidic -centers than the decationated sample, which led to deactivation of the zeolites in methanol conversion. It was established that on this sample, in contrast to a sample of decationated synthetic mordenite, methanol was converted at temperatures above 613 K into C₂-C₄ volatile and C₅-C₁₀ liquid hydrocarbons of the benzene fraction.     

低温电化学研究(Ⅰ)──仪器及其性能

设计了一套可用于低温电化学研究的实验测量装置,经测试其性能优良。     

Adsorption of lanthanides on mordenite from nitrate medium

The adsorption of lanthanides (except for Pm) on mordenite was investigated under various solution conditions of nitrate ion concentrations ([NO*3]: 0.001-2 mol/dm3) and total lanthanide concentrations (0.0005 mol/dm3). Solutions of lanthanide nitrates were equilibrated with zeolite samples at 296 K. A concave tetrad effect was evident in the change of logK d values within the lanthanide series and an explanation by a comparison of covalence in Ln-O bonds existing in triple bond Al-O(1/3Ln)-Si species found in the zeolite phase and in Ln(H2O)3+x or Ln(NO3) n-3 n complexes formed in the aqueous phase is presented. The decreasing trend in C1 and C3 coefficients, which are the function of E1 and E3 Racah f-interelectron repulsion parameters, is evidence of the magnification of covalence in Ln-O bond in the series triple bond S-iO(1/3Ln)-Al triple bond 相似文献   

ZSM-5／MOR复合分子筛催化剂对混合C4烃转化反应的催化性能

以ZSM-5/丝光沸石(MOR)复合分子筛为催化剂,对混合C4烃的催化转化反应进行了评价,并采用程序升温脱附和原位红外光谱技术对ZSM-5/MOR的酸性进行了表征. 结果表明,与ZSM-5相比, MOR具有很低的催化活性,但ZSM-5/MOR复合分子筛具有较高的催化活性,随着ZSM-5/MOR复合分子筛中ZSM-5含量的增加, C4烃转化率稍有升高;在C4烃转化率大致相同的情况下,乙烯和丙烯的总选择性比较接近,但苯和甲苯的总收率却快速升高. 随着ZSM-5/MOR复合分子筛中ZSM-5含量的增加,弱酸和中强酸的酸量逐渐减少,强酸的酸量有所增加. 由于ZSM-5/MOR复合分子筛中MOR对ZSM-5起到分散作用而产生更多的L酸中心,且此L酸中心处于分子筛的外表面而具有较高的能量,导致苯和甲苯的总收率升高.