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研究生:楊紹佑
研究生(外文):Yang, Shao-You
論文名稱:鉑/沸石觸媒上已烷異構化反應之紅外光譜研究
指導教授:簡淑華簡淑華引用關係陳修維
指導教授(外文):Jian, Shu-HuaChen, Xiu-Wei
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:化學研究所
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1992
畢業學年度:80
語文別:中文
論文頁數:76
中文關鍵詞:紅外光譜觸媒表面化學工程化學
外文關鍵詞:CHEMICAL-ENGINEERINGCHEMISTRY
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利用傅立葉轉換紅外光譜(FT-IR) 研究沸石觸媒表面活性點之結構,酸性以及觸媒
活性點與吸附物間的吸附型態,鍵結情形及可能的反應複合體,以探討觸媒表面活
性點與反應物間的關係並推測其可能的反應機構,以便了解觸媒活性點的性質對觸
媒活性的影響。
以水熱法(hydrothermal method) 合成β沸石,用初溼含浸法(incipient wetness
impregnation method)分別製備鉑/β沸石觸媒(Pt/β)和鉑/絲光沸石觸媒(Pt/M
) 。利用氨脫附之微分熱重量分析法(DTG) 及Pyridine吸附與程溫脫附之原位紅外
光譜,研究觸媒活性點之酸性型態及其強弱並以正己烷吸附與程溫反應之原位外光
光譜,探測烷烴異構化反應中,正己烷與觸媒表面活性點之吸附性質及可能之反應
複合體。
從DTG 譜圖可明顯地發現鉑/絲光沸石觸媒含有的酸性點以布忍斯特酸居多而路易
士酸僅有極少量,鉑/β沸石觸媒則比鉑/絲光沸石含有較多的路易士酸性點。此
外從DTG 譜圖,我們亦發現β沸石觸媒的酸性強度及酸性點數目與其矽鋁比值應有
一最佳值。而從Pyridine吸附之紅外光譜,則不僅可確認上述DTG 之實驗結果,並
且進一步了解鉑/沸石觸媒上酸性點的強度,大致上鉑/β沸石的酸性屬布忍斯特
酸與路易士酸二者並存的型式,而鉑/絲光沸石的酸性則明顯地以布忍斯特酸為主
。綜合氨脫附之微分熱重量分析法與Pyridine吸附之紅外光譜的研究結果,加上以
流式微反應系統測試各觸媒對正己烷異構化反應所得的結果,我們推測鉑/β沸石
與鉑/絲光沸石的高反應活性應與布忍斯特酸性點有關,但鉑/β沸石較鉑/絲光
沸石有較佳的異己烷選擇率及雙甲基丁烷產率,其較高的路易士酸/布忍斯特酸比
值應是關鍵因素。
由程溫反應之紅外光譜可發現吸附在鉑/絲光沸石之正己烷在 200℃,鉑/β沸石
在 250℃即開始進行異構化反應,但反應溫度升高則烷烴裂解反應亦伴隨發生,適
量氫氣的加入,有助於異構化反應的進行並可抑制烷烴的裂解反應,利用定溫下瞬
間反應之連續紅外光譜測試,我們發現正己烷非常快速地吸附在觸媒表面(<5秒
),然後約經20-30 秒的時間,正己烷分子在觸媒表面活性點上的異構化反應即已
接近平衡,在反應過程的變化中,我們推測正己烷分子在觸媒的表面會形成一類似
帶正電荷碳基離子(Carbonium ion) 型式之反應複合體,鉑/沸石上異構化反應機
構應與沸石之酸性有關,β沸石上路易士酸應是促進雙甲基丁烷生成的關鍵因素。

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