第五章_金属氧化物和金属硫化物催化剂及其催化作用2
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III. 其中金属氧化物中的金属离子内层轨道保 留原子轨道特性,与外来轨道相遇时,可重新 组合成新轨道,利于化学吸附
IV. 与过渡金属催化剂相比,金属氧化物催化剂 耐热、抗毒、光敏。热敏、杂质敏感,适于调变。
15
B. 过渡金属氧(硫)化物催化物的结构类型
a. M2O型和MO型氧化物
金属配位数为 直线型2配位 (sp杂化), O是配位数为 四面体的4配 位(sp3杂化)
12
13
I. 金属氧化物催化剂主要是VB-VIII族和IB,IIB族元素氧化物
II. 催化剂多由两种或多种氧化物组成 III. 氧化物具有半导体特性故为半导体催化剂
14
IV. 这些氧化物应用与氧化还原反应与过渡金属电子特性有关。
b. 过渡金属氧(硫)化物催化物的电子特性
I. 过渡金属氧化物中金属阳离子的d电子层容 易得到或失去,具有较强氧化还原性 II. 过渡金属氧化物具有半导体特性。
17
b. M2O3型:
刚玉型:氧原子为六方密堆积, 2/3八面体间隙被金属原子填充。
M3+配位数是6,O2-配位数是4。
M
典型例子:Fe2O3、V2O3、Cr2O3、 Rh2O3、Ti2O3
C-M2O3型: 与萤石结构(CaF2)类似,取走 其中1/4的O2-。
M3+配位数是6。
典型例子:Mn2O3、Sc2O3、
1 用及类型
金属氧(硫)化物中的缺陷及半导
2 体性质
半导体催化的化学吸附与电子催
3 化理论
过渡金属氧化物催化剂的氧化—
4 —还原机理
5 过渡金属氧化物中晶体场的影响
过渡金属氧化物催化剂典型案例
6 剖析 10
5.1.1金属氧化物和硫化物概述
金属氧化物 复合氧化物;固溶体、杂多酸、混晶等
金属氧化物催化作用和功能 主催化剂、助催化剂、载体等
2 体性质
半导体催化的化学吸附与电子催
3 化理论
过渡金属氧化物催化剂的氧化—
4 —还原机理
5 过渡金属氧化物中晶体场的影响
过渡金属氧化物催化剂典型案例
6 剖析 22
5.2.1. 半导体能带结构和类型
导体、绝缘体、半导体的能带的结构
23
A. 半导体的能带结构:
半导体能带不迭加,形成分立的带:满带、空 带→导带、禁带(能量宽度为Eg)。
V4+→ V5+
Cu+→ Cu2+
N 型 1/2H2→ 施电子 ZnO H+
气体
(H2) P 型 1/2H2→ NiO H+
Zn2+→ Zn+
Ni3+→ Ni2+
吸附位
负离子吸附在 高价金属上
负离子吸附在 高价金属上
正离子气体吸 附在低价金属 离子上 正离子气体吸 附在低价金属 离子上
EF φ 导电率 ↘↗ ↘ ↗↘ ↗ ↗↘ ↗ ↗↘ ↘
(1) n型半导体 O2电负性大,容易夺导带电子,随氧压增大而 使导带中自由电子减少,导电率下降。另一方 面在表面形成的负电层不利于电子进一步转移, 结果是氧在表面吸附是有限的。
(2) p型半导体 O2相当于受主杂质,可接受满带的电子增加满 带空穴量,随氧压的增加导电率增大,由于满 带中有大量电子,因此吸附可一直进行,表面 吸附氧浓度较高
1/2 O2(g) + CO(g)
CO2(g)
H =272kJ/mol
42
b.丁烯在Cr2O3-Al2O3催化剂上的脱氢反应 Cr2O3制备
H2 +O2- H2O + 2e Cr3+
19
d. M2O5型和MO3型: I. M2O5型:V2O5, 层状结构,V5+被六个O2-包围但实际只有5
个,成扭曲三角双锥
20
II. MO3型:WO3、MoO3、ReO3。
MO3型形成6配位的八面体,常用 作选择氧化催化剂,具有层状结构。
21
过渡金属氧(硫)化物催化物的应
1 用及类型
金属氧(硫)化物中的缺陷及半导
34
过渡金属氧(硫)化物催化物的应
1 用及类型
金属氧(硫)化物中的缺陷及半导
2 体性质
半导体催化的化学吸附与电子催
3 化理论
过渡金属氧化物催化剂的氧化—
4 —还原机理
5 过渡金属氧化物中晶体场的影响
过渡金属氧化物催化剂典型案例
6 剖析 35
5.3.1. 化学吸附
A. 受电子气体吸附(以O2为例)
Y2O3、-Bi2O3(右图).
18
c. MO2型: 萤石型:r(M4+)/r(O2-) 较大, 例子:ZrO2、HfO2、CeO2、ThO2、VO2。 金红石型: r(M4+)/r(O2-) 其次, 例子:TiO2、VO2、CrO2、MoO2、WO2、
MnO2等。 硅石型: r(M4+)/r(O2-) 最小,
金属氧化物催化剂的应用: 氧化还原型催化反应过程
所用催化剂主要分三类: 1)过渡金属氧化物,2)金属氧化物,3)原态 为金属,但其表面吸附氧形成氧化层。
11
5.1.2. 过渡金属氧(硫)化物催化物的应用及类型
A. 过渡金属氧(硫)化物催化物的应用及其特点 a. 过渡金属氧(硫)化物催化物的应用
过渡金属氧化物催化剂的工业应用
第五章
过渡金属氧化物和硫化物催化剂 及其催化作用
1
主要内容
1 金属催化剂的应用及其特性 2 金属催化剂的化学吸附 3 金属催化剂的电子因素 4 金属催化剂的晶体结构因素 5 负载型金属催化剂 6 合金型金属催化剂 7 金属催化剂典型实例
2
4.1.1金属催化剂的特性
(Characteristics of metal catalysts) 金属特性:1、 金属d电子与被吸附物s或p电子配对, 发生化学吸附,生成表面中间物种而活化
27
金属氧(硫)化物中的缺陷
当金属氧化物引入杂质离子或原子。杂质是以原子、 离子或集团分布在金属氧化物晶体中,存在于晶格 表面或晶格交界处。这些杂质可引起半导体禁带中 出现杂质能级。金属氧化物的非化学计量产生N型、 P型半导体。
非化学计量化合物具有半导体特性 28
5.2.2. n型和p型半导体生成 A. n型半导体的生成 a. 含有过量金属原子的非化学计量化合物 如:氧化锌中含过量锌 ZnO → Zn + 0.5O2,ZnO + H2 → Zn + H2O
5
2、 价键理论
(Chemical Bond Theory) 金属键的d百分数(d%):d轨道参与成键的百分数。
nd,(n+1)s ,(n+1)p能级接近
30%
70%
Ni-A d占 2/6 = 0.33 Ni-B d占 3/7 = 0.43 则d% = 30% × 0.33 + 70% × 0.43 = 40%
A+B
C
A-
施主键 e
B受主键
e
40
例Hale Waihona Puke CO在NiO上氧化反应CO+1/2O2=CO2
△H=272KJ/mol
(1) O2在NiO上发生吸附时,电导率由10-11-1cm-1 上升为10-7 -1cm-1 。
(421).8测k得J/mOo2转l,为O-吸时量热法测得微分吸附热为
(3)测得CO在NiO上微分吸附热是33.5kJ/mol,而 在kJ已/m经ol。吸附了O2的催化剂表面微分吸附热是293
满带:凡是能被子电子完全充满的能带;
导带:凡是能带没有完全被电子充满的;
空带:根本没有填充电子的能带;
禁带:在导带(空带)和满带之间没有能级不能 填充电子这个区间叫禁带。半导体的禁带宽度一 般在0.2-3eV。
24
(1)固体的能带结构
满带、空带或导带、禁带
下面一部分密集的能级组成一个带, 一般充满或部分充满价电子,称为 满带;
这表明CO与NiO吸附不是一般的化学吸附而是化 学反应。
41
CO在NiO上氧化反应机理
Ni2+ + 1/2 O2(g) Ni3+ + O-(吸 ) + CO(g)
Ni3+ + O-(吸 )
q吸 =41.8kJ/mol
Ni2+ + CO2(吸 )q吸 =293kJ/mol
CO2(吸 )
CO2(g)
q吸 =-62.8kJ/mol
I. M2O型: Cu2O,CO加H2制甲醛 Ag2O
16
II. MO型: NaCl型:以离子键为主,金属与氧原子配位数 均是6,为正八面体结构。 典型例子:TiO、VO、MnO、FeO、CoO。 属立方晶系,低温下偏离理想结构变为三方或 四方。
纤维锌矿型:金属离子与氧为四面体型结构,四 个M2+-O2-不一定等价。 典型例子:ZnO、PdO、PtO、CuO、AgO、NbO。
36
B. 施电子气体吸附(以H2为例)
对于H2来说,不论在n型还是p型氧化物上以 正离子(H+)吸附于表面,在表面形成正电荷, 起施主作用。
Ef都增加,φ下降,导电率???
37
吸附气 类型 吸附物种 吸附剂
受电子 N型 气 体 V2O5
(O2)
O2→O2O-,O22- , O2-
P型 Cu2O
O2→O2O-,O22-, O2-
功和电导率的影响 A.Ef与电子的逸出功φ 。
Ef费米能级是半导体中电子的平均位能。
φ逸出功是指把电子从半导体中拉出所需要的最低能量
逸出功是克服电子平均势能所需的能量。32
不同导体的逸出功和费米能级
半导体的逸出功φ大小顺序为: n型半导体 <本征半导体 < p型半导体
33
B. 杂质对半导体催化剂的影响 1、n型半导体 A)加入施主型杂质,EF↗Φ↘导电率↗ B)加入受主杂质, EF ↘ Φ ↗导电率↘ 2、p型半导体 A)加入施主型杂质EF↗Φ↘导电率↘ B)加入受主型杂质EF ↘ Φ ↗导电率↗
本征半导体:不含杂质,具有理想的完整的晶体结构, 有电子和空穴两种载流子,例如Si、Ge、PbS、Fe3O4 等。 N 型半导体:含有能供给电子的杂质,此杂质的电子 输入空带成为自由电子,空带变成导带。该杂质叫施 主杂质。 P型半导体:含有易于接受电子的杂质,半导体满带 中的电子输入杂质中而产生空穴,该杂质叫受主杂质。
上面一部分密集的能带也组成一个带, 在基态时往往不存在电子,只有处 于激发态时才有电子进入此带,所 以称为空带,又叫导带 ;
3S能带与2P能带之间有一个间隙,其 中没有任何能级,故电子不能进入 此区,称之为禁带 ;
25
导体 本征半导体 n-型半导体 p-型半导体 绝缘体 各种固体的能带结构
26
半导体分类:
2、金属催化剂可提供高密度吸附反应中心。吸附中
心的多样性,降低了催化剂的选择性
3
化学吸附电子转移和吸附态
a.电子从反应物 转移到金属,形 成吸附正离子
b.电子从金属转 移到反应物,形 成吸附负离子
c.电子从难转移, 形成吸附共价键, 强吸附
4
1、能带理论 共有化能带不能保持原有单个能级,而是根据所 含原子数分裂成和原子数相同的相互接近的能级
38
C.半导体催化剂的化学吸附键类型
(1)弱吸附键 自由电子或空穴没有参与吸附 键形成,被吸附分子保持中性
(2)受主吸附键(强n) 吸附分子从半导体表 面得到电子,以负离子态吸附
(3)施主吸附键(强p) 吸附分子将电子转移
给半导体,以正离子态吸附
39
5.3.2.氧化物催化剂的半导体机理
A. 电子机理
6
4.4.2 晶格结构对催化性能影响 (Crystal Structure Effects on Metal atalysts Ability)
• 分子的活化是通过与催化剂表面的相互作用 而实现的。即由化学吸附而形成活化络合物, 再进一步反应。
• 要求催化剂原子和反应物分子结构在几何尺
寸上接近的理论称之为几何对应理论。 • 独位吸附、双位吸附、多位吸附
8
4.6.4. 合金的表面富集现象
原因: (1) 自由能差别导致表面富集自由能低(升华 热较低的)组份。 (2) 表相组成与接触的气体性质有关,同气体 作用有较高吸附热的金属易于表面富集。
特点: (1) 合金催化剂对催化性能的影响比体相直接 (2) 几何效应大于电子效应
9
主要内容
过渡金属氧(硫)化物催化物的应
29
b. 用高价离子取代晶格中的正离子
c. 通过向氧化物晶格间隙掺入电负性较小的杂质 如:ZnO中掺入Li,以生成Zn+,Li+
30
B. p型半导体的生成 a.氧化物中正离子缺位的非化学计量化合物
b.用低价正离子取代晶格中的正离子
c.向晶格中掺入电负性较大的间隙原子
31
5.2.3. 杂质对半导体催化剂费米能级Ef、逸出
7
载体催化剂的影响 溢流氢现象: 指被活化的物种从一相向另一相转移(另一相 是不能直接吸附活化产生该物种的相) 如Pt/Al2O3环己烷脱氢过程活性对Pt负载的量变 化不太敏感现象可以用“溢流氢”解释。 溢流的作用使原来没有活性载体变成有活性的 催化剂或催化成份。溢流现象也不局限于氢, 氧也可以发生溢流。 如Pt/Al2O3积炭反应有氧溢现象。
IV. 与过渡金属催化剂相比,金属氧化物催化剂 耐热、抗毒、光敏。热敏、杂质敏感,适于调变。
15
B. 过渡金属氧(硫)化物催化物的结构类型
a. M2O型和MO型氧化物
金属配位数为 直线型2配位 (sp杂化), O是配位数为 四面体的4配 位(sp3杂化)
12
13
I. 金属氧化物催化剂主要是VB-VIII族和IB,IIB族元素氧化物
II. 催化剂多由两种或多种氧化物组成 III. 氧化物具有半导体特性故为半导体催化剂
14
IV. 这些氧化物应用与氧化还原反应与过渡金属电子特性有关。
b. 过渡金属氧(硫)化物催化物的电子特性
I. 过渡金属氧化物中金属阳离子的d电子层容 易得到或失去,具有较强氧化还原性 II. 过渡金属氧化物具有半导体特性。
17
b. M2O3型:
刚玉型:氧原子为六方密堆积, 2/3八面体间隙被金属原子填充。
M3+配位数是6,O2-配位数是4。
M
典型例子:Fe2O3、V2O3、Cr2O3、 Rh2O3、Ti2O3
C-M2O3型: 与萤石结构(CaF2)类似,取走 其中1/4的O2-。
M3+配位数是6。
典型例子:Mn2O3、Sc2O3、
1 用及类型
金属氧(硫)化物中的缺陷及半导
2 体性质
半导体催化的化学吸附与电子催
3 化理论
过渡金属氧化物催化剂的氧化—
4 —还原机理
5 过渡金属氧化物中晶体场的影响
过渡金属氧化物催化剂典型案例
6 剖析 10
5.1.1金属氧化物和硫化物概述
金属氧化物 复合氧化物;固溶体、杂多酸、混晶等
金属氧化物催化作用和功能 主催化剂、助催化剂、载体等
2 体性质
半导体催化的化学吸附与电子催
3 化理论
过渡金属氧化物催化剂的氧化—
4 —还原机理
5 过渡金属氧化物中晶体场的影响
过渡金属氧化物催化剂典型案例
6 剖析 22
5.2.1. 半导体能带结构和类型
导体、绝缘体、半导体的能带的结构
23
A. 半导体的能带结构:
半导体能带不迭加,形成分立的带:满带、空 带→导带、禁带(能量宽度为Eg)。
V4+→ V5+
Cu+→ Cu2+
N 型 1/2H2→ 施电子 ZnO H+
气体
(H2) P 型 1/2H2→ NiO H+
Zn2+→ Zn+
Ni3+→ Ni2+
吸附位
负离子吸附在 高价金属上
负离子吸附在 高价金属上
正离子气体吸 附在低价金属 离子上 正离子气体吸 附在低价金属 离子上
EF φ 导电率 ↘↗ ↘ ↗↘ ↗ ↗↘ ↗ ↗↘ ↘
(1) n型半导体 O2电负性大,容易夺导带电子,随氧压增大而 使导带中自由电子减少,导电率下降。另一方 面在表面形成的负电层不利于电子进一步转移, 结果是氧在表面吸附是有限的。
(2) p型半导体 O2相当于受主杂质,可接受满带的电子增加满 带空穴量,随氧压的增加导电率增大,由于满 带中有大量电子,因此吸附可一直进行,表面 吸附氧浓度较高
1/2 O2(g) + CO(g)
CO2(g)
H =272kJ/mol
42
b.丁烯在Cr2O3-Al2O3催化剂上的脱氢反应 Cr2O3制备
H2 +O2- H2O + 2e Cr3+
19
d. M2O5型和MO3型: I. M2O5型:V2O5, 层状结构,V5+被六个O2-包围但实际只有5
个,成扭曲三角双锥
20
II. MO3型:WO3、MoO3、ReO3。
MO3型形成6配位的八面体,常用 作选择氧化催化剂,具有层状结构。
21
过渡金属氧(硫)化物催化物的应
1 用及类型
金属氧(硫)化物中的缺陷及半导
34
过渡金属氧(硫)化物催化物的应
1 用及类型
金属氧(硫)化物中的缺陷及半导
2 体性质
半导体催化的化学吸附与电子催
3 化理论
过渡金属氧化物催化剂的氧化—
4 —还原机理
5 过渡金属氧化物中晶体场的影响
过渡金属氧化物催化剂典型案例
6 剖析 35
5.3.1. 化学吸附
A. 受电子气体吸附(以O2为例)
Y2O3、-Bi2O3(右图).
18
c. MO2型: 萤石型:r(M4+)/r(O2-) 较大, 例子:ZrO2、HfO2、CeO2、ThO2、VO2。 金红石型: r(M4+)/r(O2-) 其次, 例子:TiO2、VO2、CrO2、MoO2、WO2、
MnO2等。 硅石型: r(M4+)/r(O2-) 最小,
金属氧化物催化剂的应用: 氧化还原型催化反应过程
所用催化剂主要分三类: 1)过渡金属氧化物,2)金属氧化物,3)原态 为金属,但其表面吸附氧形成氧化层。
11
5.1.2. 过渡金属氧(硫)化物催化物的应用及类型
A. 过渡金属氧(硫)化物催化物的应用及其特点 a. 过渡金属氧(硫)化物催化物的应用
过渡金属氧化物催化剂的工业应用
第五章
过渡金属氧化物和硫化物催化剂 及其催化作用
1
主要内容
1 金属催化剂的应用及其特性 2 金属催化剂的化学吸附 3 金属催化剂的电子因素 4 金属催化剂的晶体结构因素 5 负载型金属催化剂 6 合金型金属催化剂 7 金属催化剂典型实例
2
4.1.1金属催化剂的特性
(Characteristics of metal catalysts) 金属特性:1、 金属d电子与被吸附物s或p电子配对, 发生化学吸附,生成表面中间物种而活化
27
金属氧(硫)化物中的缺陷
当金属氧化物引入杂质离子或原子。杂质是以原子、 离子或集团分布在金属氧化物晶体中,存在于晶格 表面或晶格交界处。这些杂质可引起半导体禁带中 出现杂质能级。金属氧化物的非化学计量产生N型、 P型半导体。
非化学计量化合物具有半导体特性 28
5.2.2. n型和p型半导体生成 A. n型半导体的生成 a. 含有过量金属原子的非化学计量化合物 如:氧化锌中含过量锌 ZnO → Zn + 0.5O2,ZnO + H2 → Zn + H2O
5
2、 价键理论
(Chemical Bond Theory) 金属键的d百分数(d%):d轨道参与成键的百分数。
nd,(n+1)s ,(n+1)p能级接近
30%
70%
Ni-A d占 2/6 = 0.33 Ni-B d占 3/7 = 0.43 则d% = 30% × 0.33 + 70% × 0.43 = 40%
A+B
C
A-
施主键 e
B受主键
e
40
例Hale Waihona Puke CO在NiO上氧化反应CO+1/2O2=CO2
△H=272KJ/mol
(1) O2在NiO上发生吸附时,电导率由10-11-1cm-1 上升为10-7 -1cm-1 。
(421).8测k得J/mOo2转l,为O-吸时量热法测得微分吸附热为
(3)测得CO在NiO上微分吸附热是33.5kJ/mol,而 在kJ已/m经ol。吸附了O2的催化剂表面微分吸附热是293
满带:凡是能被子电子完全充满的能带;
导带:凡是能带没有完全被电子充满的;
空带:根本没有填充电子的能带;
禁带:在导带(空带)和满带之间没有能级不能 填充电子这个区间叫禁带。半导体的禁带宽度一 般在0.2-3eV。
24
(1)固体的能带结构
满带、空带或导带、禁带
下面一部分密集的能级组成一个带, 一般充满或部分充满价电子,称为 满带;
这表明CO与NiO吸附不是一般的化学吸附而是化 学反应。
41
CO在NiO上氧化反应机理
Ni2+ + 1/2 O2(g) Ni3+ + O-(吸 ) + CO(g)
Ni3+ + O-(吸 )
q吸 =41.8kJ/mol
Ni2+ + CO2(吸 )q吸 =293kJ/mol
CO2(吸 )
CO2(g)
q吸 =-62.8kJ/mol
I. M2O型: Cu2O,CO加H2制甲醛 Ag2O
16
II. MO型: NaCl型:以离子键为主,金属与氧原子配位数 均是6,为正八面体结构。 典型例子:TiO、VO、MnO、FeO、CoO。 属立方晶系,低温下偏离理想结构变为三方或 四方。
纤维锌矿型:金属离子与氧为四面体型结构,四 个M2+-O2-不一定等价。 典型例子:ZnO、PdO、PtO、CuO、AgO、NbO。
36
B. 施电子气体吸附(以H2为例)
对于H2来说,不论在n型还是p型氧化物上以 正离子(H+)吸附于表面,在表面形成正电荷, 起施主作用。
Ef都增加,φ下降,导电率???
37
吸附气 类型 吸附物种 吸附剂
受电子 N型 气 体 V2O5
(O2)
O2→O2O-,O22- , O2-
P型 Cu2O
O2→O2O-,O22-, O2-
功和电导率的影响 A.Ef与电子的逸出功φ 。
Ef费米能级是半导体中电子的平均位能。
φ逸出功是指把电子从半导体中拉出所需要的最低能量
逸出功是克服电子平均势能所需的能量。32
不同导体的逸出功和费米能级
半导体的逸出功φ大小顺序为: n型半导体 <本征半导体 < p型半导体
33
B. 杂质对半导体催化剂的影响 1、n型半导体 A)加入施主型杂质,EF↗Φ↘导电率↗ B)加入受主杂质, EF ↘ Φ ↗导电率↘ 2、p型半导体 A)加入施主型杂质EF↗Φ↘导电率↘ B)加入受主型杂质EF ↘ Φ ↗导电率↗
本征半导体:不含杂质,具有理想的完整的晶体结构, 有电子和空穴两种载流子,例如Si、Ge、PbS、Fe3O4 等。 N 型半导体:含有能供给电子的杂质,此杂质的电子 输入空带成为自由电子,空带变成导带。该杂质叫施 主杂质。 P型半导体:含有易于接受电子的杂质,半导体满带 中的电子输入杂质中而产生空穴,该杂质叫受主杂质。
上面一部分密集的能带也组成一个带, 在基态时往往不存在电子,只有处 于激发态时才有电子进入此带,所 以称为空带,又叫导带 ;
3S能带与2P能带之间有一个间隙,其 中没有任何能级,故电子不能进入 此区,称之为禁带 ;
25
导体 本征半导体 n-型半导体 p-型半导体 绝缘体 各种固体的能带结构
26
半导体分类:
2、金属催化剂可提供高密度吸附反应中心。吸附中
心的多样性,降低了催化剂的选择性
3
化学吸附电子转移和吸附态
a.电子从反应物 转移到金属,形 成吸附正离子
b.电子从金属转 移到反应物,形 成吸附负离子
c.电子从难转移, 形成吸附共价键, 强吸附
4
1、能带理论 共有化能带不能保持原有单个能级,而是根据所 含原子数分裂成和原子数相同的相互接近的能级
38
C.半导体催化剂的化学吸附键类型
(1)弱吸附键 自由电子或空穴没有参与吸附 键形成,被吸附分子保持中性
(2)受主吸附键(强n) 吸附分子从半导体表 面得到电子,以负离子态吸附
(3)施主吸附键(强p) 吸附分子将电子转移
给半导体,以正离子态吸附
39
5.3.2.氧化物催化剂的半导体机理
A. 电子机理
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4.4.2 晶格结构对催化性能影响 (Crystal Structure Effects on Metal atalysts Ability)
• 分子的活化是通过与催化剂表面的相互作用 而实现的。即由化学吸附而形成活化络合物, 再进一步反应。
• 要求催化剂原子和反应物分子结构在几何尺
寸上接近的理论称之为几何对应理论。 • 独位吸附、双位吸附、多位吸附
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4.6.4. 合金的表面富集现象
原因: (1) 自由能差别导致表面富集自由能低(升华 热较低的)组份。 (2) 表相组成与接触的气体性质有关,同气体 作用有较高吸附热的金属易于表面富集。
特点: (1) 合金催化剂对催化性能的影响比体相直接 (2) 几何效应大于电子效应
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主要内容
过渡金属氧(硫)化物催化物的应
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b. 用高价离子取代晶格中的正离子
c. 通过向氧化物晶格间隙掺入电负性较小的杂质 如:ZnO中掺入Li,以生成Zn+,Li+
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B. p型半导体的生成 a.氧化物中正离子缺位的非化学计量化合物
b.用低价正离子取代晶格中的正离子
c.向晶格中掺入电负性较大的间隙原子
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5.2.3. 杂质对半导体催化剂费米能级Ef、逸出
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载体催化剂的影响 溢流氢现象: 指被活化的物种从一相向另一相转移(另一相 是不能直接吸附活化产生该物种的相) 如Pt/Al2O3环己烷脱氢过程活性对Pt负载的量变 化不太敏感现象可以用“溢流氢”解释。 溢流的作用使原来没有活性载体变成有活性的 催化剂或催化成份。溢流现象也不局限于氢, 氧也可以发生溢流。 如Pt/Al2O3积炭反应有氧溢现象。