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催化劑界面結(jié)構(gòu)及其比表面積測試方法
閱讀：2676 發(fā)布時間：2017-10-23
催化劑是一種改變反應(yīng)速率但不改變反應(yīng)總標準吉布斯自由能的物質(zhì)。由于催化劑的介入而加速或減緩化學反應(yīng)速率的現(xiàn)象稱為催化作用。在催化反應(yīng)中，催化劑與反應(yīng)物發(fā)生化學作用，改變了反應(yīng)途徑，從而降低了反應(yīng)的活化能，這是催化劑得以提高反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(jié)構(gòu)的不同，同樣也影響著催化劑的效率與性質(zhì)。例如：多孔催化劑內(nèi)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(nèi)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(nèi)表面為增加反應(yīng)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(yīng)的選擇性。
所以，對催化劑界面結(jié)構(gòu)的研究成為了解催化劑性質(zhì)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(chǎn)品提供于工業(yè)生產(chǎn)。