第四次课件能谱在催化中的应用

1、在催化中的实际应用举例（1） 表面组成鉴别（2） 表面元素价态分析（3） 活性位研究与催化活性关联（4） 失活机理分析（5） 原位XPS在催化中的应用CoMo催化CoO (3.6%) + MoO3 (12.5%) + 其余为-Al2O3对催化剂硫化还原，用XPS测Mo的各种状态把硫化还原后的催化剂进行CS2还原反应测活性：Co-MoCS2 + 4H2 ¾¾¾® CH4 + 2H2S不同硫化还原后的催化剂表面各化学状态含量比例面积%状态硫化还原样Mo+4-S(MoS2)品M+6-OMo+4-OMoS35Eb (Mo 3d3/2 eV)54112015235

2、.9233.8232.3231.1结论：中间态氧化物和硫化物全部有活性，因为成直线关系。非晶态NiB、NiP合金中的电荷转移B1S187.1eV188.2eVB 1s正位移B给Ni电子纯BNi-BNi-B/SiO2180185190195200205电子 结 合 能(eV)P2P130.0 eV纯 PP 2p无位移无电子转移Ni-PNi-P/SiO2125130135电子结合能 （eV）140145eNiBS=C=SElectron lone paireNiBSp-interactionElectron lone pairSB酸和L酸测定样品处于-90oC，吸附吡啶后用XPSN 1s 峰。有二

3、个，彼此相隔2eV，均属氧化态。Eb高的与B酸有关，Eb低的与L酸有关。B酸意味着表面有质子，吡啶中的N接受质子而氧化。这样吡啶吸附在B位时带正电。L酸意味着表面接受电子对的部位，吡啶中的N有一对自由电子，可与L酸共价或配位。这样吡啶中的N的外层电子总 的说远离了些，N也氧化了，但不及B酸位上接受质子而氧化的强烈。测得吸附吡啶后两个N 1s 峰的强度与Si 2p比值Rd1和Rd2脱气温度未作任何处理300400500600L 酸，Rd1B 酸，Rd20.00.120.020.130.180.020.110.00.33说明活化温度低，B酸为主，活化温度高，L酸为主组分间的相互作用高分散Pt/Si

4、O2Pt4f能级出现位移，尤其是价带谱在510eV处出现峰R，反映了界面态的正由于界面态。虽然SiO2载体和原子簇相互作用不强，导致内层能级和价带发生变化失活和机理研究 Pd/Al2O3两年活性下降，(1)表面C增加一倍，(2)出现As 3d，(3)出现部分还原态的Pd。可能是As的外层电子填入Pd2+的3d未满轨道，形 成牢固结合。无法用蒸气冲洗来恢复或在480oC空气中加热恢 复（再氧化Pd）非晶态NiB/SiO2催化剂表面状态的影响z分散度测定用金属组分的峰强同载体组分的峰强之比（强度比）Rd表征 金属组份的相对分散度Pt/SiO2:用化学吸附法测H2吸附量(mmol/g)后，用公式算分

5、散度= 1.3´ H 2吸附量dHW (%Pt)由Rd(Pt 4f/Si 2p)得到的分散度公式= K Rdd(用吸附法测K=1.63×103)XPSW不同方法得到的分散度数据分散度XPSRd(Pt/Si)H2 吸附量 µmol/g样品Pt w%XPS 法化学吸附法123451.501.100.382.200.531408729111230.0920.0670.0220.0760.019100(121)100(103)99625610099945458催化剂表面组成的分析体相Pd原子浓度为40%的Ag-Pd合金Ar轰击表面清洁处理后，由于Ag的溅射几率较高，合金表

6、面Pd的相对浓度为57%高温退火后，合金稳定的表面组成为Pd32Ag68，表面为Ag富集。Ag-Pd合金退火前后的AES谱a.退火前；b.700K退火5min.研究表明，表面组成和体相组成不同，这是由于发生表面富集或形成强的吸附键所导致的。用AES或XPS能测量样品表面“富集”情况。NiB催化剂深度分析体相Ni72B28氧化态B元素态BNi-B合金表面Ni、B、O的表面浓度与氩刻时间的关系催化剂表面化学状态的鉴定下面是Ni80P20合金表面Ni的2P3/2、O的1S 以及P的2P XPS图谱。原子化学环境的变化对XPS和AES中测量的电子能量都有影响，使之偏离标准值产生所谓的化学位移。根据化学位移的数值，可以给出待测样品的化学状态的信息。金属态的镍Ni较高氧化态的镍Ni3+a 清洁表面； b 1barO2、403K氧化1小时Ni-P合金的Ni 2p3/2 XPS谱表面污染的氧氧化镍中的氧P2O5中的氧a 清洁表面； b 1barO2、403K氧化1小时Ni-P合金的O 1s XPS谱P2O5中的磷a 清洁表面； b 1barO2、403K氧化1小时Ni-P合金中P的2p XPS谱氧化态B172eV的谱线出现并逐渐变强元素态硼主要在180eV处有一个强峰Ni-B合金表面AES谱1L=1.3×10-4Pa×60s氧吸附对表面B和Ni的