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第3章知识巩固


1、试叙述固体表面酸中心类型测定方法 、 以吡啶作吸附质的 IR 谱法 (1) L 酸的红外光谱特征峰: 1450cm-1 、 1490cm-1 和 1610cm -1 (2)B 酸的红外光谱特征峰:1540cm-1 2、试叙述固体酸强度测定方法。 (1) 胺滴定法:选用一种适合的 pKa 指示剂(碱) ,吸附于固体酸表面上, 它的颜色将给出该酸的强度 (2) 气态碱吸附法:当气

态碱分子吸附在固体酸位 中心时,强酸位吸附的碱比弱酸位吸附的更牢固,使 其脱附也更苦难。当升温 排气脱附时,弱吸附的碱将首先排出,故依据不同温度下排出(脱附)的 碱量, 可以给出酸强度和酸量。 3、请简要叙述沸石结构的三个层次 第一个结构层次:硅氧四面体和铝氧四面体 第二个结构层次:由硅氧四面体或 铝氧四面体通过氧桥联结成的环 第三个结构层次:氧环通过氧桥相互联结,形 成具有三维空间的多面体 4、3A、4A 和 5A 分子筛都是 型分子筛吗?它们的孔径大小分别为多少?其结 构中的阳离子分别是什么? 是。3A:0.3nm 钾离子;4A:0.4nm 钠离子;5A:0.5nm 钙离子。 5、X 型和 Y 型分子筛的结构一样吗?它们的区别在哪里?其硅铝比分别是多 少? 不一样。区别在于硅铝比不同。X 型 Si/Al 为 1-1.5;Y 型 Si/Al 为 1.5-3.0。 6、简述分子筛的主要四种催化作用 、 (1)酸催化; (2)择形催化; (3)双功能催化; (4)催化氧化 7、分子筛择形催化有哪四种不同形式 、 (1)反应物的择形催化; (2)产物的择形催化; (3)过渡状态限制的择形催 化; (4)分子交通控制的择形催化 8、什么类型的分子筛具有催化氧化性能 TS-1 分子筛;ZSM-5 分子筛 9、依形态结构划分,金属催化剂分别有哪五种类型? 1)块状金属催化剂;2)分散或负载型金属催化剂;3)合金催化剂; 4)金属 互化物催化剂;5)金属簇状物催化剂

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10、简述金属催化剂可以发生的四种反应类型。 1)加氢反应;2)氧化反应;3)重整反应;4)氢醛化反应 11、什么是 d 带空穴?它与金属催化剂的化学吸附和催化性能之间的关系式什 么? 金属的 d 带中某些能级未被充满,可看作 d 带中的空穴,称为“d 带空 穴” 。 有 d 带空穴,就能与被吸附的气体分子形成化学吸附键,生成表面中间 物种,具有催化性能。d 带空穴 愈多,末配对的 d 电子愈多,对反应分子的化学 吸附也愈强。 催化剂的作用在于加速反应物之间的电子转移,这就要求催化剂 既具有接受电子的能力,又有给出电 子的能力。过渡金属的 d 空穴正是具有这 种特性,然而对一定的反应,要求催化剂具有一定的 d 空穴,而 不是愈多愈好 12、 什么是 d 特性百分数?它与金属催化剂的化学吸附和催化活性有什么关系。 d 特性百分数(d%) :杂化轨道中 d 原子轨道所占的百分数。 d%越大化学吸 附能力越强。但从活化分子的能量因素考虑,要求化学吸附既不太强,也不要太 弱。吸附太强导致不可逆吸附,吸附太弱则不足以活化反应分子,所以要求 d% 有一定范围 13、为什么金属催化剂都是过渡金属? 金属催化剂主要是过渡金属,特别是 VIII 族金属。这与金属的结构、表面化学 键有关;过渡金属是很 好的加氢、脱氢催化剂,H2 很容易在金属表面吸附,吸 附反应不会进行到催化剂的体相;一般金属在反应 条件下很容易被氧化到体相, 不能作为氧化反应催化剂,但贵金属(Pd,Pt, Ag, Au 等)能抗拒氧化,可作为氧 化 反应催化剂 14、什么是几何对应理论? 要求催化剂原子和反应物分子结构在几何尺寸上接近的理论称之为几何对应理 论, 15、金属催化剂为什么大多数制备成负载型催化剂? 因为金属催化剂尤其是贵金属,价格昂贵,将其分散成微小的颗粒附着在高表 面积和大孔隙的的载体 上,可以节省用量,增加金属原子暴露于表面的机会。 16、请说明双金属催化剂的主要类型和用途。 第一类,第 VIII 族和 IB 族元素组成的双金属系,如 Ni-Cu,Pd-Au 等合金;主

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要用于烃的氢解,加氢 和脱氢等反应; 第二类,两种 IB 族元素组成的, 如 Ag-Au, Cu-Au 等合金, 用于改善部分氧化反应的选择性;第三类, 两种 VIII 族 元素组成的,如 Pt-Ir, Pt-Fe 等合金,用于增加催化剂活性的稳定性。重整催化 剂 Pt-Ir 较之 Pt 的稳定性大大提高,原因: Pt-Ir 形成合金减少表面烧结; Ir 有 强的氢解活性,抑制了表面积 炭的生成。 17、金属硫化物催化剂的基本用途是什么? 金属硫化物催化剂,如 Mo、W、Ni、Co、Fe 等的金属硫化物具有加氢、异构、 氢解等催化活性,用 于油品的加氢精制;加氢脱硫(HDS)、加氢脱氮(HDN)、加 氢脱金属(HDM)等过程。 18、半导体主要分为哪几类? 本征半导体、n 型半导体、p 型半导体 19、什么是络合催化剂? 络合催化剂是指催化剂在反应过程中对反应物起络合作用, 并且使之在配位空间 进行催化的过程

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