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催化劑界面結構及其比表面積測試方法
閱讀：2780 發(fā)布時間：2017-10-23
催化劑是一種改變反應速率但不改變反應總標準吉布斯自由能的物質。由于催化劑的介入而加速或減緩化學反應速率的現(xiàn)象稱為催化作用。在催化反應中，催化劑與反應物發(fā)生化學作用，改變了反應途徑，從而降低了反應的活化能，這是催化劑得以提高反應速率的原因。為了充分發(fā)揮催化劑的作用，我們需要催化劑與反應物充分接觸，而其中，催化劑自身的比表面積便成為一個重要的參數(shù)。
一般情況下，催化劑的比表面積越大，代表著其與反應物充分接觸的界面越大，越有利于催化劑發(fā)揮作用。例如，比表面積為10m2/g催化劑在同等混合條件下，沒有比表面積為100m2/g的催化劑催化效果好。
另外，催化劑微觀結構的不同，同樣也影響著催化劑的效率與性質。例如：多孔催化劑內部縱橫交錯地分布著各種不同孔徑的孔道，由這些孔道組成了十分豐富的內表面，其值往往比外表面高出數(shù)千乃至上萬倍。如此豐富的內表面為增加反應物與催化劑的接觸，提高催化劑的活性，提供了良好的條件；然而，也正是這些細小的孔道的存在，常常是分子的自由行程受到了限制，因此，孔的數(shù)量、大小、形狀及分布狀況決定著催化劑的有效表面積，從而影響反應的選擇性。
所以，對催化劑界面結構的研究成為了解催化劑性質的一個重要手段。這其中，低溫氮吸附法分析比表面積及孔徑分布成為其中的一個重要方法。在液氮的溫度下，通過催化劑對氮氣分子的吸附量來分析催化劑的比表面積、孔徑分布及孔徑容積顯得更加科學和直觀。相信人們可以利用這種方法來衡量對催化劑的改造效果，從而研究出更加合適的產品提供于工業(yè)生產。