




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
會(huì)計(jì)學(xué)1催化化學(xué)英文催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)技術(shù)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)技術(shù)建立反應(yīng)速率和操作條件參數(shù)間的定量關(guān)系,提出正確的反應(yīng)機(jī)理,預(yù)測(cè)反應(yīng)條件時(shí)的速率變化。LHHW型:吸附---表面反應(yīng)---脫附穩(wěn)態(tài)同位素瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)--SSITKA一個(gè)或多個(gè)快速變化的狀態(tài)變量引如系統(tǒng)并跟蹤發(fā)生的系統(tǒng)變化。溫度----程序升溫技術(shù)同位素示蹤產(chǎn)物瞬時(shí)分析技術(shù)(TPA)瞬變應(yīng)答技術(shù)(TransientResponse)光譜跟蹤技術(shù)第1頁/共35頁MonitoringofReactions
MidInfraredSpectroscopy
TheideaisthatthecharacteristicpeakforeachcompoundthatisIRactivechangeswithtimeandthischangecanthenbeusedtofollowthereaction
第2頁/共35頁NearInfraredSpectroscopy
OneproblemwithNIRisthatcompoundsoftendonotexhibithighlycharacteristicpeaks,andoftenthechangesaremoresubtleandinsmallregionsofthespectrum
第3頁/共35頁UV/visspectroscopy第4頁/共35頁Ramanspectroscopy
Ramanspectroscopyprobeshavebecomefashionable.ThistechniqueisanalternativetoMIR,buttherelativeintensitiesofbandsdifferinthetwotechniques,however,manyofthesamemethodscanbeemployedtoanalysethedata.第5頁/共35頁SummaryofmaindataanalysistechniquesThefollowingdataanalyticaltechniquesaremostcommonfortheanalysisofon-linespectroscopicdatafromreactionsusingdifferentspectroscopies.MIRandRaman.Generallyconventionalkineticcurvefittingofpeakareas,butsomedeconvolutionnecessaryifoverlappingpeaks.NIR.UsuallymultivariatecalibrationsuchasPLSandanumberofrelatedclassicalchemometricsmethods.EAS.DeconvolutionusingMLR(multiplelinearregression)andpurestandards,plusmultivariatecalibration.Ofcourselifeisneversosimpleandsomequitesophisticatedapproacheshavebeendevelopedinrecentyearstoextractmoreinformationfromthesehighlyinformativebutsophisticateddatamatricesaswillbediscussedinthenextarticle.
第6頁/共35頁Itisofinteresttoconsiderthewaysinwhichthepresenceofzirconiaeitherasasupportoranadditiveenhancestherateofmethanolsynthesis.zirconiapromotestherateofmethanolformationoccurringonthesurfaceofCu,oralternativelyCupromotesthesynthesisofmethanoloverzirconia.Whichofthesetwooptionsoffersthemostplausibleexplanation.In-SituInfraredStudyofMethanolSynthesisfromH2/CO2overCu/SiO2andCu/ZrO2/SiO2IanA.FisherandAlexisT.Bell,JOURNALOFCATALYSIS172,222–237(1997)第7頁/共35頁InfraredspectratakenduringexposureofCu/SiO2to0.16MPaCO2and0.49MPaH2.第8頁/共35頁InfraredspectratakenforCu/SiO2at523Kafterswitchingthefeedfrom0.65MPaH2to0.16MPaCO2and0.49MPaH2at523K.第9頁/共35頁TemporalResolutionofSurfaceSpeciesTransientspectrawereobtainedafterswitchingthefeedfromH2to3/1H2/CO2atatotalpressureof0.65MPawhilemaintainingthetemperatureoftheCu/SiO2catalystat523K.TheresultsareshowninFig.3.b-HCOO–Cu(2927,2849,1540,1350cm°1),andweakfeaturesforadsorbedCOonCu(2128,2094,2077cm°1,notshown)formimmediatelyuponswitchingandtheintensitiesofthebandsforthesespeciesremainrelativelyconstantduringthe22.6htransient.At2.7minintothetransient,apeakat2959cm°1beginstogrowinandincreasesinintensityduringtheremainderofthetransient.ThisfeatureisascribabletoCH3O–Siandthecompanionpeakat2856cm°1isevidencedbytheasymmetryofthepeakat2849cm°1(shoulderontheleft).CH3O–Siisalsoevidencedbytheshoulderat2994cm°1andthebendingmodeobservableat1464cm°1atlongertimes.ThesefeaturesforCH3O–SihavebeenobservedduringmethanoladsorptiononCu/SiO2.第10頁/共35頁InfraredspectratakenduringexposureofZrO2/SiO2to0.16MPaCO2and0.49MPaH2第11頁/共35頁Theprincipalfeaturesat323Karethoseforb-HCO3–Zr(1619cm°1)andi-CO3–Zr(1442cm°1).Asmallamountofm-CO3–Zr(1382cm°1)andb-CO3–Zr(1351cm°1(sh))arealsopresent.Asthetemperatureisincreased,theconcentrationsofb-HCO3–Zrandi-CO3–Zrdecreaseandbandsappearthatarecharacteristicofb-HCOO–Zr(2974,2892,1565,1386,1369cm°1).At523Kbandsappearat2942,2842,and1463cm°1whichareattributabletomethoxidespeciesonzirconia(CH3O–Zr)region(notshown),peaksforCOonCu(2131,2094,2077cm°1)arepresentat323K.Thepeakat2131cm°1isgoneat373K,whilethoseat2077and2094cm°1arepresentatalltemperatures,butdecreaseinintensitywithtemperature.第12頁/共35頁InfraredspectratakenduringexposureofCu/ZrO2/SiO2to0.16MPaCO2and0.49MPaH2第13頁/共35頁At323Kthespectrumiscomprisedoffeaturesattributabletob-HCO3–Zr(1606,1465cm°1),m-CO3–Zr(1490,1383cm°1),b-CO3–Zr(1576cm°1),andweakfeaturesforb-HCOO–Zr(2980,2897,1568,1390,and1370cm°1).Inthetemperatureintervalof373–523Kb-HCOO–Zr(2980,2897,1568,1389,and1370cm°1)becomesthedominantspecies.Withincreasingtemperaturetheintensitiesofthebandsforthisspeciespassthroughamaximumat423K.At373Knewfeaturesappearat2966and2861cm°1duetobidentatemethylenebisoxyonzirconia(b-CH2OO–Zr)(45,47–50),andat2944and2846cm°1duetoCH3O–Zr.At473Kbandsappearat2957and2856cm°1duetoCH3O–Si.At523K,thefeaturesforb-CH2OO–Zrarenotreadilyapparent.第14頁/共35頁Itisevidentthattheformationofb-HCOO–ZrandCH3O–ZraresignificantlyfasterinthepresenceofCu.第15頁/共35頁Intensitiesofb-HCOO–ZrandCH3O–ZrfeaturesformateandmethoxidedecayoccursmuchmorereadilyonthecoppercontainingcatalystandthatmethoxidedecaysonlyextremelyslowlyonZrO2/SiO2.第16頁/共35頁P(yáng)roposedmechanism.CO2isadsorbedonZrO2andthenundergoesstepwisehydrogenationtoformate,ethylenebisoxy,andmethoxidespecies,withatomichydrogenbeingsuppliedbyspilloverfromCu.ThefinalstepinthissequenceisthehydrolysisofthemethoxidegroupsonZrO2viareactionwithwaterproducedasaco-productofmethanolsynthesisandthereverse-water–gas-shiftreaction.ThelatterreactionisthoughttooccurexclusivelyonCuandisnotenhancedsignificantlybythepresenceofZrO2.第17頁/共35頁標(biāo)記同位素方法同位素質(zhì)子數(shù)相等但中子數(shù)不等---電子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)不變動(dòng)力學(xué)同位素效應(yīng)反應(yīng)機(jī)理H和D在振動(dòng)頻率和穿越活化勢(shì)壘的差異穩(wěn)定性同位素放射性同位素13C,18O,15N,D14C,35S等等第18頁/共35頁穩(wěn)定性同位素標(biāo)記物的分析原子質(zhì)量數(shù)的差異伸縮振動(dòng)頻率的紅移核自旋量子數(shù)不為零MSIRNMR第19頁/共35頁標(biāo)記同位素方法研究反應(yīng)機(jī)理丙烯歧化反應(yīng)2C=C*-C→C-C*-C-C-C*-C
→C=C*+C-C=C*-CCH2=14CH-CH32C=C*-CC-C*-CC-C*-C→→C=C+C-C*=C*-CRe2O7/Al2O3第20頁/共35頁標(biāo)記同位素方法研究反應(yīng)機(jī)理CO+H2合成甲醇的反應(yīng)機(jī)理Rh/TiO2CO→C+OadCHn+Had
→CH(n+1)adCH3ad+OHad
→CH3OHH2
→2HadHad+Oad
→OHadCO→COadCOHn+Had
→COH(n+1)adCOH3ad+Had
→CH3OHH2
→2HadCO離解的反應(yīng)機(jī)理CO非離解的反應(yīng)機(jī)理第21頁/共35頁標(biāo)記同位素方法研究反應(yīng)機(jī)理CO+H2合成甲醇的反應(yīng)機(jī)理Rh/TiO23234Massnumber33Molefraction/%13CH316OHProducts50%13CO+50%14COasC18OsourceCO非離解的反應(yīng)機(jī)理12CH316OH13CH318OH12CH318OH35154442CO離解的反應(yīng)機(jī)理產(chǎn)物的分布各25%第22頁/共35頁標(biāo)記同位素方法研究反應(yīng)機(jī)理丙烯氧化的反應(yīng)機(jī)理CH3-CH=CH2+O2
→CH2=CH-CHOH2C
CHCH2HCH2D-C-H=CH2CH3-CH=CHDCD3-CD=CD2CH3-CH=CH2RDSH14CH3-CH=CH214CH2=CH-CH350%CH2=14CH-CH30%H&DkineticeffectCarbonIsotopicTracer第23頁/共35頁18CH2=CH-CH16OCH2=CH-CH18OConvincingevidentfortheinvolvingofLatticeOxygenSelectiveOxidationofpropylenetoAcroleinOxygenactivationTOS第24頁/共35頁Steady-StateIsotopic-TransientKineticAnalysis---SSITKAS.L.Shannonetal.,Chem,Rev.,95(1995)677-695-------穩(wěn)態(tài)同位素瞬變動(dòng)力學(xué)同位素示蹤技術(shù)瞬變動(dòng)力學(xué)技術(shù)IR技術(shù)根據(jù)產(chǎn)物分布推測(cè)中間物種直接觀察催化劑表面吸附物種的變化吸附,基元反應(yīng),脫附MS和IR檢測(cè)技術(shù)的結(jié)合提供更深入的反應(yīng)信息第25頁/共35頁TypicalReactionSystemforSSITKAExperimentalGasFeedSystemReactionSystemProductAnalysisIRcell第26頁/共35頁穩(wěn)態(tài)同位素瞬變技術(shù)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的測(cè)定反應(yīng)穩(wěn)態(tài)反應(yīng)體系的流速,壓力,溫度,催化劑表面狀態(tài)以及反應(yīng)物和產(chǎn)物的濃度不隨時(shí)間發(fā)生變化。同位素瞬變?cè)诜磻?yīng)穩(wěn)態(tài)條件下進(jìn)行反應(yīng)物A和其同位素A*的理想切換或脈沖,但仍然保持體系的穩(wěn)定。瞬變響應(yīng)信息反應(yīng)物在催化劑表面的吸附和反應(yīng)導(dǎo)致了同位素A*的瞬變響應(yīng)和惰性失蹤劑的瞬變響應(yīng)的差別。第27頁/共35頁表面中間物種的量和壽命A→*AP→*P瞬變響應(yīng)曲線的積分求得表面物種的停留時(shí)間Typicalnormalizedstep-inputtransientresponsesfromAto*A/He反應(yīng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),產(chǎn)物P的生成速率可以根據(jù)流量和含量直接獲得,除以停留時(shí)間即得到中間物種的表面濃度。化學(xué)吸附法確定的表面暴露的原子總數(shù)表面中間物種的覆蓋度第28頁/共35頁推測(cè)催化劑表面反應(yīng)機(jī)理Productresponsesof*COpulseintoaCOgasflowduringC2H4hydroformylation對(duì)生成產(chǎn)物P的中間產(chǎn)物停
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 推動(dòng)文旅產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的策略及實(shí)施路徑
- 高質(zhì)量健康老齡化實(shí)施方案
- 賦能中小學(xué)教學(xué)的技術(shù)異化治理策略研究
- 低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園投融資管理方案
- 產(chǎn)教聯(lián)合體實(shí)體化運(yùn)行的策略及實(shí)施路徑
- 虛擬商品交易合作協(xié)議范文
- 生態(tài)旅游度假村場地租賃及經(jīng)營管理協(xié)議
- 車輛贈(zèng)與合同范本:親子贈(zèng)與與繼承
- 車輛借用事故責(zé)任及賠償協(xié)議
- 電子商務(wù)平臺(tái)公司成立合作協(xié)議書范本
- 產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)控制程序文件
- 醫(yī)學(xué)影像診斷學(xué)智慧樹知到答案2024年溫州醫(yī)科大學(xué)
- 小學(xué)美術(shù)贛美版四年級(jí)下冊(cè)奇妙的圖形-課件A010
- 人教部編版小學(xué)二年級(jí)語文下冊(cè)課內(nèi)閱讀專項(xiàng)訓(xùn)練
- 成都市青羊區(qū)2024屆四年級(jí)數(shù)學(xué)第二學(xué)期期末調(diào)研試題含解析
- DLT 572-2021 電力變壓器運(yùn)行規(guī)程
- 婚慶公司采購合同范本
- 員工下班喝酒意外免責(zé)協(xié)議書
- 重慶市開州區(qū)2022-2023學(xué)年七年級(jí)下學(xué)期語文期末試卷(含答案)
- 無責(zé)任人道主義賠償協(xié)議書
- 四川省德陽市綿竹市2024年八年級(jí)二模生物、地理試題+-
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論