Возможности УФ-Вид спектроскопии для исследования физико-химических свойств катализаторов Доклады на конференциях
Язык | Русский | ||
---|---|---|---|
Тип доклада | Заочный | ||
Url доклада | http://chph.sci.am/conference/IChPh2015.html | ||
Конференция |
IV Международная конференция «Современные проблемы химической физики» 05-09 окт. 2015 , Ереван |
||
Авторы |
|
||
Организации |
|
Реферат:
Одной из главных фундаментальных проблем гетерогенного катализа является установление причинно-следственной связи между условиями синтеза, строением, физико-химическими и каталитическими свойствами гетерогенных катализаторов. Для изучения структуры и морфологии, электронных, магнитных и других свойств гетерогенных катализаторов и установления природы активного компонента широко используют физические и физико-химические методы исследования. В зависимости от типа катализатора (массивный или нанесенный) и каталитической реакции, в которой он используется, в качестве активного компонента могут выступать изолированные катионы, находящиеся на поверхности носителя или внедренные в его поверхностные и приповерхностные слои, а также кластеры или наночастицы металлов.
Для изучения электронного состояния активного компонента гетерогенных катализаторов чаще всего используют методы рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) и УФ-Вид спектроскопии. Метод УФ-Вид спектроскопии позволяет получать информацию как о поверхности массивных и нанесенных гетерогенных катализаторов, так и их объеме. При регистрации спектров диффузного отражения методом УФ-Вид спектроскопии не наблюдается каких-либо воздействий на образец и изменения его свойств, поскольку энергия источников излучения мала, а глубина проникновения луча при анализе образца в виде порошка составляет порядка миллиметра. Особенно эффективно применение метода УФ-Вид спектроскопии для изучения электронного состояния d и f катионов. Этот метод позволяет определить степень окисления и координационное число катионов, а также природу их взаимодействия между собой и с носителем.
Метод УФ-Вид спектроскопии позволяет делать качественный анализ образцов в виде порошка и таблеток, и на тех же приборах можно также исследовать растворы и монокристаллы, и проводить количественный анализ на содержание d-элементов в них, подобно методу химического анализа. В сравнении с другими физико-химическими методами исследования (РФЭС и РФА) метод УФ-Вид спектроскопии позволяет работать с образцами, содержащими элементы в малых количествах (сотые доли массовых процентов и ниже). При этом методом УФ-Вид спектроскопии можно исследовать многокомпонентные системы с большим набором элементов как в грубодисперсном, так и в высокодисперсном состоянии, в отличие от метода РФА. Зарегистрированные УФ-Вид спектры в режиме отражения можно легко преобразовать в спектры поглощения, анализ которых давно разработан и представлен во многих монографиях, например в [1].
В докладе будет представлен полный анализ данных УФ-Вид спектроскопии по исследованию электронного состояния хрома (его степень окисления, координационное число, природа взаимодействия катионов хрома между собой и с носителем) на примере нескольких массивных и нанесенных кислородсодержащих систем. При этом возможности УФ-Вид спектроскопии будут рассмотрены при переходе от модельной системы Cr/Al2O3 [2] к реальным катализаторам со стехиометрическим соотношением CrOx [3-4], разработанным нами ранее в Институте катализа СО РАН, а также к катализаторам типа CrxOyFz для получения озонобезопасных хладонов этанового ряда.
Благодарности
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных исследований, грант №15-08-04789а.
Литература
1. A.B.P. Lever, Inorganic Electronic Spectroscopy, 2nd ed.; Elsevier: Amsterdam – Oxford – New York – Tokyo, 1987.
2. В.Н. Снытников, В.О. Стояновский, Т.В. Ларина, О.П. Криворучко, В.А. Ушаков, В.Н. Пармон. Кинетика и Катализ, 2008, т.49, No2, с. 307.
3. Л.Г. Симонова, А.А. Зирка, С.И. Решетников, Т.В. Ларина, Г.С. Литвак, Л.Г. Пинаева, Л.А. Исупова. Кинетика и катализ, 2011, т.52, No3, с. 429.
4. Патент РФ на изобретение № 2431524. Опубликован 20.10.2011 г. БИ№29. Л.Г. Симонова, С.И. Решетников, Л.А. Исупова, А.А. Зирка, Ю.О. Булгакова, А.В. Глазырин, И.В. Харина, В.Ю. Кругляков, Т.В. Ларина, В.Н. Пармон, В.Г. Барабанов*, Н.Г. Зубрицкая* (ИК СО РАН, *ФГУП РНЦ).
Библиографическая ссылка:
Ларина Т.В.
Возможности УФ-Вид спектроскопии для исследования физико-химических свойств катализаторов
IV Международная конференция «Современные проблемы химической физики» 05-09 окт. 2015
Возможности УФ-Вид спектроскопии для исследования физико-химических свойств катализаторов
IV Международная конференция «Современные проблемы химической физики» 05-09 окт. 2015