第一部分气相色谱法-2014
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举例一： 乙烯选择氧化生成环氧乙烷
实验发现，乙烯在Ag催化剂上氧化除生成环 氧乙烷外，还有副产物CO2和H2O生成。
色谱法操作简单，但受外界因素影响较多，准确度稍差。
● 催化剂的表面物理化学性质：在诸多研究手段中，气
相色谱法占有相当重要的地位。
●反应性能及催化动力学：设备简单，试样用量少，分
析速度快，可实现反应性能的在线评价，利于对催化剂的表 面性质进行原位研究。
气相色谱法
1.1 气相色谱分析基本设备单元
载气系统 进样系统 色谱柱系统 检测器系统
校正因子的测定：
● 用标准纯物质准确配制含基准物的混合物溶液。 （组成与待测样接近，线性响应范围）
● 进样分析测得各组分的峰面积或峰高。 （测定条件与实际操作条件相同）
● 根据峰面积和配制量计算出各组分的相对校正因子。
气相色谱法
第二节 气相色谱法在催化研究 中的应用
催化剂反应性能测试 催化反应动力学 催化剂表面性质与活性位研究
气相色谱法
气相色谱分析流程：
载气
气路净化 控制系统
气体样品 液体样品
辅助气体
六通阀
气化器
记录仪
色谱柱
电桥或 放大器
检测器
放空
气相色谱法
载气系统
高压气源、减压装置、稳压装置、稳流装置、压力和流速 测量装置以及气体净化装置等构成。
● 气体流速的测量一般采用转子流量计或质量流量计，
但均需经皂膜流量计 校正。
考察催化剂中的某一部分，其中有δW(g)催化剂，在这部分 催化剂中有n mol的反应物分配在气相和催化剂表面上:
n = ng + ns = pVdδW/RT + Ka pδW
(1)
P －反应物分压； Vd －1g催化剂上的空隙体积； Ka－吸附平衡常数，mol.Pa-1.g-1
Ka ＝ Vg /RT (Vg－1g催化剂表面上反应物体积) (2)
● 热导检测器 基于试样和载气之间存在热导率的差别 灵敏度适中（最小检出量为10-7 g), 线性范围宽，稳定性
好，安装维修简单。 ● 氢焰检测器
基于试样在氢焰中发生的电离现象。 灵敏度高(最小检出量为10-12 g)，稳定性、线性范围均很 好。只适用于含碳有机物的检测。
气相色谱法
色谱柱系统
● 常用气固色谱固定相
● 气体净化：可用5A型分子筛或13X型分子筛脱水，氮
气或氢气中微量氧可用401催化剂（活性组分为Ni）或105催 化剂（活性组分为Pd）脱除。CO中的CO2可用碱石灰除去。
气相色谱法
进样系统
● 气体进样阀 平面六通进样阀，拉杆式六通阀 ● 液体进样器
色谱专用微量注射器 ● 饱和气化器（鼓泡装置）
以催化剂装填质量W为基准时（实验室常用）：
r (W) = －
1 dnA ＝ W dt
1 dnp W dt
dnA－ 反应物减少的量 dnp－ 产物增加的量
r (V) ，r (S)
催化剂活性的表示方法
（3）速率常数
比较不同催化剂对某一反应的催化活性时，仅当反应的速率 方程在各催化剂上有相同形式时，该表示法才有意义。
固体吸附剂 高分子微球
● 气液色谱柱 ● 色谱柱制备
对于色谱分析来说，色谱柱的选择与制备至关重要！
气相色谱法
常用色谱固定相（固体吸附剂，高分子微球）
固体吸附剂
分析对象: 永久性气体和低分子量烃类 ◆ 5A和13X型分子筛：
水和CO2被永久吸附，分离特性不够稳定，400℃活化。（例1）
◆ 炭分子筛（如国产TDX系列和国外的Carbosieve B）：
载气/蒸汽
恒温水
恒温水 液 体 样 品 保温层
保温层
鼓泡装置示意图
汽化器效率的标定： 在汽化器后面接上放在冷阱（以干冰 为冷冻剂）中的吸附管（内装吸附剂， 如SiO2），定时称量被带出的液体重 量，实验值和理论值比较，可判断汽 化器是否合乎要求。
检测器系统
在催化研究中，主要为热导检测器及氢焰检测器
2.2 脉冲催化色谱动力学 — 一级动力学方程
在脉冲催化色谱条件下，只有一级反应给出了有实用意义 的动力学方程。
环丙烷异构化反应，异丙苯裂解反应、环己烷脱氢反应、环 戊烷氢解反应和甲醇脱氢反应等，都能满足一级脉冲催化色谱 动力学的条件。
基本假设：
● 反应物的分压和转化率无关 (一级反应的必然结果) ● 表面反应为反应的控制步骤 ● 吸附等温线呈线形（反应物浓度很低时满足）
（4）达到某一转化率所需的最低反应温度
最低反应温度越低，催化剂活性越高。
（5）转化率（最常用）
2.1.2 催化剂活性的测试方法
——催化色谱法
通常，把应用气相色谱法研究催化反应的方法， 通称为催化色谱法。
气相色谱法研究催化问题，首次在1955年提出。 由于它具有许多优越性，如使反应器微型化、自动化 等，此法普遍受到人们的重视和广泛应用。现在，它 不仅是评选催化剂的快速方法，而且也成了催化动力 学研究的重要手段之一。
气相色谱法
外标定量法
先用组分i的纯物质配制一系列不同浓度的标准样，进行 色谱分析，作出面积－浓度工作曲线，然后在相同的色谱条件 下，注射相同量的试样进行色谱分析，求出峰面积，根据工作 曲线查得组分i的含量。 ● 不需校正因子，需准确、固定进样量，分析条件严格一致。
气相色谱法
内标定量法
将被称为内标物的物质S加到样品中，色谱分析后， 用组分i和内标物S各自的相对校正因子校准其峰面积，按 下式计算i的质量百分含量：
气相色谱法
●平面六通进样阀及其死体积校正
载气入口 进柱
气样入口 气样出口
死体积校正曲线 A
VM
V
死体积校正可采用间接标定法：
取4支不同容积V（预先准确标定）的定量管和六通阀连接，分别测定对应的 进样气的峰面积A，以A对V作图，得死体积校正曲线，外推得死体积VM。
●饱和气化器（鼓泡装置）
温度计
载气
从非稳态的角度研究催化动力学，有利于更具体地揭示反 应机理问题。
能有效地研究中毒效应，并用中毒法研究催化剂的活性中 心性质。
脉冲催化色谱法的局限性
对非一级反应动力学的研究遇到很大困难。 催化剂同时存在两种不同的活性中心时，脉冲法会给出和
一般流动法不同的结果。如丙酮加氢催化剂（加氢、脱水 活性中心）。 当产物比反应物更难以吸附在催化剂上时，反应物和产物 不断分离，从而抑制了逆反应的进行，使得反应转化率比 理论转化率更高。故脉冲法评选催化剂时，只有相对比较 的意义。 不能用于研究催化剂的寿命.
脉冲催化色谱法的特点
催化剂用量少（几十到几百毫克），反应物浓度也小，故 反应热效应小，催化剂床层几乎处于等温状态。
可快速测定各种动力学参数如活化能，速度常数，频率因 子和吸附平衡常数等。
能给出催化剂和反应物的最初作用情况及随后的情况，以 便考察最初反应产物对催化剂是起活性中心作用，还是起 阻滞作用。
(2)代入(1)： n = p(Vd + Vg )δW/RT
(3)
即：
pδW = nRT/(Vd + Vg )
(4)
因表面反应是反应的控制步骤，所以一级反应速率为：
-dn/dt = k ns ＝ kKa pδW
= k Ka nRT/(Vd + Vg)
由 (4)
(Байду номын сангаас)
积分得
ln 1 1－x
＝
k(
Ka RT Vd＋Vg
气相色谱法
1.2 气相色谱分析定性和定量方法
定性—— 色谱保留参数 定量—— 归一化法
外标定量法 内标定量法
气相色谱法
归一化法
把所有出峰组分的含量之和按100％计的定量方法
Xi =
fiAi ∑fiAi
×100％
百分含量 相对校正因子 峰面积
● 要求样品中所有组分都能出峰并在线性范围内，需要所 有组分的校正因子。
水一般在有机物前流出；可将O2、N2、CH4和CO2完全分离；不同低碳 烃类按规律流出。（例2）
◆ 氧化铝： 一般涂上少量固定液以改善峰形和提高柱子的选择性。
（例3）
气相色谱法
例1
气相色谱法
例2 气相色谱法
例3
气相色谱法
常用色谱固定相（固体吸附剂，高分子微球）
高分子多孔微球
国外商品主要型号有Chromosorb系列及Porapak系列。国产 GDX系列与Porapak系列性能相近。
目数和粒径换算表
目数
μm
10
1700
20
830
30
550
40
380
60
250
80
180
100
150
催化剂性能评价装置举例
TDX－01柱
甲烷二氧化碳催化重整制合成气（CH4＋CO2＝CO＋H2）
脉冲色谱法
反应物脉冲进入反应器后，直接进入色谱 仪进行分析。
反应物
载气
反应器
色谱仪
简单的脉冲催化色谱法流程
固定液依据各组分在其中不同的溶解和解析能力而使混合物分离。 固定液的选择 手册，文献，试验
● 柱填料的制备
固定液浓度的选择： 实际工作中，常采用固定液与载体的重量之比来表示。 固定液浓度对柱效率、分析温度和速度及可承受的样品量有影响，应 根据实际情况选择。现在所使用的固定液浓度一般为1～10％。
气相色谱法
简便，但填料破损现象严重，涂布不太均匀 涂布较均匀，且填料破损大大减少
气相色谱法
色谱柱的制备
● 柱管材料 可为玻璃柱、不锈钢柱或铜和铝柱。但铜和铝柱的缺点是其氧化物造 成吸附作用，甚至起催化作用。
● 柱管尺寸 长度一般为1～2米；内径越小，越易分离，分析用填充柱内径一般为 3～4毫米。
● 柱子的装填 要求颗粒不破碎，均匀紧实。 ● 柱子的老化（在略高于操作温度条件下，通载气使其性能稳定） 除去填充物中的溶剂和挥发性杂质；促进固定液均匀分步；促进填料 均匀排布。
Xi =
mS m
× fiAi fsAs
×100％
Xi为组分质量百分含量；mS和m分别为内标物和试样的质量。
● 定量准确，要求被测组分、内标物与其它组分分开
气相色谱法
校正因子的测定
热导检测器用氢气或氦气作载气时，其相对校正因子基本可以通用， 误差不超过3％。
氢焰检测器，其相对校正因子与载气种类关系不大，但与检测器结 构，操作条件有关。
按反应物向催化剂床层进样方式的不同，催化 色谱法分为连续流动法和脉冲色谱法两种。
连续流动法（尾气色谱法）
反应物料以一定的空速连续通过充填催化 剂的反应器，流出物用色谱进样器（如六通阀） 间断打入色谱仪进行分析。
在实验室广泛采用；评价催化剂活性、稳定性和寿命
载气
反应物 反应器
色谱仪
连续流动法（尾气色谱法）
●为消除气流的管壁效应和床层过热，反 应管直径dr和催化剂粒径dc之比一般为：
6 < dr /dc < 12
dr /dc过小时，反应物与管壁频频相撞，严重影响扩散速度； dr /dc过大时，不利于床层散热
●催化剂床层高度与管径也要有适当的比例， 一般要求：层高应超过管径的2.5~3.0倍
在文献和实际工作中，催化剂的粒径一般 是以目数表示的.目数越大，粒径越小。
气液色谱柱填料的制备
制备气液色谱柱填料的一般原则：
（1）载体用前须经酸碱、硅烷化、釉化等物理化学处理，以除去载体上 的某些活性点。
（2）选用适宜的溶剂（氯仿、苯、丙酮等） （3）固定液涂布均匀 （4）减少填料破碎 （5）避免不必要的氧化作用 氮气保护干燥或低温干燥。
柱填料的制备方法：
● 蒸发法 ● 过滤法
)
t
(6)
t为反应物在催化剂上的
停留时间，即接触时间
t＝
Vd＋Vg W Fc
(7)
k－ 速率常数
Fc－ 柱出口流速
故：
kKa ＝
FC ln 1 RTW 1－x
W－催化剂质量
(8) X－ 反应转化率
lnkKa～1/T 由直线斜率求表观活化能（阿仑尼乌斯公式）
2.3 脉冲催化色谱法研究催化反 应机理举例
■ 适用性广。色谱载体，固定相，气体样品，液体样品。 ■ 水可在液态有机物之前流出，故尤适于微量水分测定。 ■ 稳定性好。在温度允许范围内，基本无流失现象。
气相色谱法
GDX-203柱上水和醇等的分离
气液色谱柱
● 柱填料：色谱载体/固定液
载体的作用在于为涂渍固定液提供适宜的表面性质。要求适宜的比表 面，合理的孔机构，较好的惰性、机械强度、热稳定性等。
催化基础研究方法
----气相色谱法
参考书目：
1。 物理化学的气相色谱研究方法，杨锡尧，北京大学出版社 2。多相催化剂的研究方法，尹元根，化学工业出版社 3。实用气相色谱分析，詹益兴，湖南科学技术出版社
第一节 气相色谱法概述
50年代中期开始用于催化研究
● 催化剂宏观结构：与经典的静态容量吸附法相比，
2.1 催化剂反应性能测试
催化剂反应性能主要包括三个方面：
●活性 ●选择性 ●寿命（稳定性）
2.1.1 催化剂活性的表示方法
（1）转换频率（Turnover Frequency）：单位时间
内每个活性中心引发的总包反应的次数。 虽然该表示方法很科学，但测定起来不容易。
（2）反应速率：采用的基准形式不同，表示形式也不同
实验发现，乙烯在Ag催化剂上氧化除生成环 氧乙烷外，还有副产物CO2和H2O生成。
色谱法操作简单，但受外界因素影响较多，准确度稍差。
● 催化剂的表面物理化学性质：在诸多研究手段中，气
相色谱法占有相当重要的地位。
●反应性能及催化动力学：设备简单，试样用量少，分
析速度快，可实现反应性能的在线评价，利于对催化剂的表 面性质进行原位研究。
气相色谱法
1.1 气相色谱分析基本设备单元
载气系统 进样系统 色谱柱系统 检测器系统
校正因子的测定：
● 用标准纯物质准确配制含基准物的混合物溶液。 （组成与待测样接近，线性响应范围）
● 进样分析测得各组分的峰面积或峰高。 （测定条件与实际操作条件相同）
● 根据峰面积和配制量计算出各组分的相对校正因子。
气相色谱法
第二节 气相色谱法在催化研究 中的应用
催化剂反应性能测试 催化反应动力学 催化剂表面性质与活性位研究
气相色谱法
气相色谱分析流程：
载气
气路净化 控制系统
气体样品 液体样品
辅助气体
六通阀
气化器
记录仪
色谱柱
电桥或 放大器
检测器
放空
气相色谱法
载气系统
高压气源、减压装置、稳压装置、稳流装置、压力和流速 测量装置以及气体净化装置等构成。
● 气体流速的测量一般采用转子流量计或质量流量计，
但均需经皂膜流量计 校正。
考察催化剂中的某一部分，其中有δW(g)催化剂，在这部分 催化剂中有n mol的反应物分配在气相和催化剂表面上:
n = ng + ns = pVdδW/RT + Ka pδW
(1)
P －反应物分压； Vd －1g催化剂上的空隙体积； Ka－吸附平衡常数，mol.Pa-1.g-1
Ka ＝ Vg /RT (Vg－1g催化剂表面上反应物体积) (2)
● 热导检测器 基于试样和载气之间存在热导率的差别 灵敏度适中（最小检出量为10-7 g), 线性范围宽，稳定性
好，安装维修简单。 ● 氢焰检测器
基于试样在氢焰中发生的电离现象。 灵敏度高(最小检出量为10-12 g)，稳定性、线性范围均很 好。只适用于含碳有机物的检测。
气相色谱法
色谱柱系统
● 常用气固色谱固定相
● 气体净化：可用5A型分子筛或13X型分子筛脱水，氮
气或氢气中微量氧可用401催化剂（活性组分为Ni）或105催 化剂（活性组分为Pd）脱除。CO中的CO2可用碱石灰除去。
气相色谱法
进样系统
● 气体进样阀 平面六通进样阀，拉杆式六通阀 ● 液体进样器
色谱专用微量注射器 ● 饱和气化器（鼓泡装置）
以催化剂装填质量W为基准时（实验室常用）：
r (W) = －
1 dnA ＝ W dt
1 dnp W dt
dnA－ 反应物减少的量 dnp－ 产物增加的量
r (V) ，r (S)
催化剂活性的表示方法
（3）速率常数
比较不同催化剂对某一反应的催化活性时，仅当反应的速率 方程在各催化剂上有相同形式时，该表示法才有意义。
固体吸附剂 高分子微球
● 气液色谱柱 ● 色谱柱制备
对于色谱分析来说，色谱柱的选择与制备至关重要！
气相色谱法
常用色谱固定相（固体吸附剂，高分子微球）
固体吸附剂
分析对象: 永久性气体和低分子量烃类 ◆ 5A和13X型分子筛：
水和CO2被永久吸附，分离特性不够稳定，400℃活化。（例1）
◆ 炭分子筛（如国产TDX系列和国外的Carbosieve B）：
载气/蒸汽
恒温水
恒温水 液 体 样 品 保温层
保温层
鼓泡装置示意图
汽化器效率的标定： 在汽化器后面接上放在冷阱（以干冰 为冷冻剂）中的吸附管（内装吸附剂， 如SiO2），定时称量被带出的液体重 量，实验值和理论值比较，可判断汽 化器是否合乎要求。
检测器系统
在催化研究中，主要为热导检测器及氢焰检测器
2.2 脉冲催化色谱动力学 — 一级动力学方程
在脉冲催化色谱条件下，只有一级反应给出了有实用意义 的动力学方程。
环丙烷异构化反应，异丙苯裂解反应、环己烷脱氢反应、环 戊烷氢解反应和甲醇脱氢反应等，都能满足一级脉冲催化色谱 动力学的条件。
基本假设：
● 反应物的分压和转化率无关 (一级反应的必然结果) ● 表面反应为反应的控制步骤 ● 吸附等温线呈线形（反应物浓度很低时满足）
（4）达到某一转化率所需的最低反应温度
最低反应温度越低，催化剂活性越高。
（5）转化率（最常用）
2.1.2 催化剂活性的测试方法
——催化色谱法
通常，把应用气相色谱法研究催化反应的方法， 通称为催化色谱法。
气相色谱法研究催化问题，首次在1955年提出。 由于它具有许多优越性，如使反应器微型化、自动化 等，此法普遍受到人们的重视和广泛应用。现在，它 不仅是评选催化剂的快速方法，而且也成了催化动力 学研究的重要手段之一。
气相色谱法
外标定量法
先用组分i的纯物质配制一系列不同浓度的标准样，进行 色谱分析，作出面积－浓度工作曲线，然后在相同的色谱条件 下，注射相同量的试样进行色谱分析，求出峰面积，根据工作 曲线查得组分i的含量。 ● 不需校正因子，需准确、固定进样量，分析条件严格一致。
气相色谱法
内标定量法
将被称为内标物的物质S加到样品中，色谱分析后， 用组分i和内标物S各自的相对校正因子校准其峰面积，按 下式计算i的质量百分含量：
气相色谱法
●平面六通进样阀及其死体积校正
载气入口 进柱
气样入口 气样出口
死体积校正曲线 A
VM
V
死体积校正可采用间接标定法：
取4支不同容积V（预先准确标定）的定量管和六通阀连接，分别测定对应的 进样气的峰面积A，以A对V作图，得死体积校正曲线，外推得死体积VM。
●饱和气化器（鼓泡装置）
温度计
载气
从非稳态的角度研究催化动力学，有利于更具体地揭示反 应机理问题。
能有效地研究中毒效应，并用中毒法研究催化剂的活性中 心性质。
脉冲催化色谱法的局限性
对非一级反应动力学的研究遇到很大困难。 催化剂同时存在两种不同的活性中心时，脉冲法会给出和
一般流动法不同的结果。如丙酮加氢催化剂（加氢、脱水 活性中心）。 当产物比反应物更难以吸附在催化剂上时，反应物和产物 不断分离，从而抑制了逆反应的进行，使得反应转化率比 理论转化率更高。故脉冲法评选催化剂时，只有相对比较 的意义。 不能用于研究催化剂的寿命.
脉冲催化色谱法的特点
催化剂用量少（几十到几百毫克），反应物浓度也小，故 反应热效应小，催化剂床层几乎处于等温状态。
可快速测定各种动力学参数如活化能，速度常数，频率因 子和吸附平衡常数等。
能给出催化剂和反应物的最初作用情况及随后的情况，以 便考察最初反应产物对催化剂是起活性中心作用，还是起 阻滞作用。
(2)代入(1)： n = p(Vd + Vg )δW/RT
(3)
即：
pδW = nRT/(Vd + Vg )
(4)
因表面反应是反应的控制步骤，所以一级反应速率为：
-dn/dt = k ns ＝ kKa pδW
= k Ka nRT/(Vd + Vg)
由 (4)
(Байду номын сангаас)
积分得
ln 1 1－x
＝
k(
Ka RT Vd＋Vg
气相色谱法
1.2 气相色谱分析定性和定量方法
定性—— 色谱保留参数 定量—— 归一化法
外标定量法 内标定量法
气相色谱法
归一化法
把所有出峰组分的含量之和按100％计的定量方法
Xi =
fiAi ∑fiAi
×100％
百分含量 相对校正因子 峰面积
● 要求样品中所有组分都能出峰并在线性范围内，需要所 有组分的校正因子。
水一般在有机物前流出；可将O2、N2、CH4和CO2完全分离；不同低碳 烃类按规律流出。（例2）
◆ 氧化铝： 一般涂上少量固定液以改善峰形和提高柱子的选择性。
（例3）
气相色谱法
例1
气相色谱法
例2 气相色谱法
例3
气相色谱法
常用色谱固定相（固体吸附剂，高分子微球）
高分子多孔微球
国外商品主要型号有Chromosorb系列及Porapak系列。国产 GDX系列与Porapak系列性能相近。
目数和粒径换算表
目数
μm
10
1700
20
830
30
550
40
380
60
250
80
180
100
150
催化剂性能评价装置举例
TDX－01柱
甲烷二氧化碳催化重整制合成气（CH4＋CO2＝CO＋H2）
脉冲色谱法
反应物脉冲进入反应器后，直接进入色谱 仪进行分析。
反应物
载气
反应器
色谱仪
简单的脉冲催化色谱法流程
固定液依据各组分在其中不同的溶解和解析能力而使混合物分离。 固定液的选择 手册，文献，试验
● 柱填料的制备
固定液浓度的选择： 实际工作中，常采用固定液与载体的重量之比来表示。 固定液浓度对柱效率、分析温度和速度及可承受的样品量有影响，应 根据实际情况选择。现在所使用的固定液浓度一般为1～10％。
气相色谱法
简便，但填料破损现象严重，涂布不太均匀 涂布较均匀，且填料破损大大减少
气相色谱法
色谱柱的制备
● 柱管材料 可为玻璃柱、不锈钢柱或铜和铝柱。但铜和铝柱的缺点是其氧化物造 成吸附作用，甚至起催化作用。
● 柱管尺寸 长度一般为1～2米；内径越小，越易分离，分析用填充柱内径一般为 3～4毫米。
● 柱子的装填 要求颗粒不破碎，均匀紧实。 ● 柱子的老化（在略高于操作温度条件下，通载气使其性能稳定） 除去填充物中的溶剂和挥发性杂质；促进固定液均匀分步；促进填料 均匀排布。
Xi =
mS m
× fiAi fsAs
×100％
Xi为组分质量百分含量；mS和m分别为内标物和试样的质量。
● 定量准确，要求被测组分、内标物与其它组分分开
气相色谱法
校正因子的测定
热导检测器用氢气或氦气作载气时，其相对校正因子基本可以通用， 误差不超过3％。
氢焰检测器，其相对校正因子与载气种类关系不大，但与检测器结 构，操作条件有关。
按反应物向催化剂床层进样方式的不同，催化 色谱法分为连续流动法和脉冲色谱法两种。
连续流动法（尾气色谱法）
反应物料以一定的空速连续通过充填催化 剂的反应器，流出物用色谱进样器（如六通阀） 间断打入色谱仪进行分析。
在实验室广泛采用；评价催化剂活性、稳定性和寿命
载气
反应物 反应器
色谱仪
连续流动法（尾气色谱法）
●为消除气流的管壁效应和床层过热，反 应管直径dr和催化剂粒径dc之比一般为：
6 < dr /dc < 12
dr /dc过小时，反应物与管壁频频相撞，严重影响扩散速度； dr /dc过大时，不利于床层散热
●催化剂床层高度与管径也要有适当的比例， 一般要求：层高应超过管径的2.5~3.0倍
在文献和实际工作中，催化剂的粒径一般 是以目数表示的.目数越大，粒径越小。
气液色谱柱填料的制备
制备气液色谱柱填料的一般原则：
（1）载体用前须经酸碱、硅烷化、釉化等物理化学处理，以除去载体上 的某些活性点。
（2）选用适宜的溶剂（氯仿、苯、丙酮等） （3）固定液涂布均匀 （4）减少填料破碎 （5）避免不必要的氧化作用 氮气保护干燥或低温干燥。
柱填料的制备方法：
● 蒸发法 ● 过滤法
)
t
(6)
t为反应物在催化剂上的
停留时间，即接触时间
t＝
Vd＋Vg W Fc
(7)
k－ 速率常数
Fc－ 柱出口流速
故：
kKa ＝
FC ln 1 RTW 1－x
W－催化剂质量
(8) X－ 反应转化率
lnkKa～1/T 由直线斜率求表观活化能（阿仑尼乌斯公式）
2.3 脉冲催化色谱法研究催化反 应机理举例
■ 适用性广。色谱载体，固定相，气体样品，液体样品。 ■ 水可在液态有机物之前流出，故尤适于微量水分测定。 ■ 稳定性好。在温度允许范围内，基本无流失现象。
气相色谱法
GDX-203柱上水和醇等的分离
气液色谱柱
● 柱填料：色谱载体/固定液
载体的作用在于为涂渍固定液提供适宜的表面性质。要求适宜的比表 面，合理的孔机构，较好的惰性、机械强度、热稳定性等。
催化基础研究方法
----气相色谱法
参考书目：
1。 物理化学的气相色谱研究方法，杨锡尧，北京大学出版社 2。多相催化剂的研究方法，尹元根，化学工业出版社 3。实用气相色谱分析，詹益兴，湖南科学技术出版社
第一节 气相色谱法概述
50年代中期开始用于催化研究
● 催化剂宏观结构：与经典的静态容量吸附法相比，
2.1 催化剂反应性能测试
催化剂反应性能主要包括三个方面：
●活性 ●选择性 ●寿命（稳定性）
2.1.1 催化剂活性的表示方法
（1）转换频率（Turnover Frequency）：单位时间
内每个活性中心引发的总包反应的次数。 虽然该表示方法很科学，但测定起来不容易。
（2）反应速率：采用的基准形式不同，表示形式也不同