Типичный РФЭ-спектр для окисленной и восстановленной форм родиевого катализатора (RhCl3/Al2O3)
Информация о характере и интенсивности взаимодействия активного компонента с носителем
Состояние платины на цеолите |
Pt(0), % |
Pt(+1), % |
Pt(+2), % |
La–Y |
47 |
32 |
21 |
Na–Y |
69 |
23 |
8 |
Катализатор |
Есв , эВ (относительно массивного металла) |
|
5 % Ir / Al2O3 |
1,8 |
|
5 % Ir / TiO2 |
1,2 |
|
5 % |
Ir / SiO2 |
0,9 |
5 % |
Ir / ZnO |
0,3 |
Метод протяженной тонкой структуры рентгеновского поглощения (ПТСРП)
Сечение поглощения
Изолированный
атом
Информация
•Межатомные расстояния (с точностью до 0,005 нм)
|
• Координационные числа |
|
• Симметрия |
|
пространственной |
ПТС |
конфигурации атомов |
Энергия фотонов
Чувствительность ПТС к структуре образца
На рисунке приведена структура ПТС (вычисленная) для дублета «Cu—Cu» на поверхности металлической меди и ее изменение при химическом взаимодействии дублета с атомом кислорода.
ЯГР (мессбауэровская) спектроскопия
На рисунке приведены ЯГР-спектры для катализатора Fe/TiO2,
исследованного на разных стадиях
— свежеприготовленного, восстановленного и после использования в реакции Фишера- Тропша, выдержанного на воздухе.
Четко видны разные валентные формы железа.
Метод ЯГР-спектроскопии особенно эффективен при исследовании полиметаллических катализаторов, так как полосы в ЯГР-спектрах практически никогда не перекрываются вследствие исключительно малой ширины.
Вторая группа методов — использование в качестве зонда пучков элементарных частиц — электронов, нейтронов, протонов, легких ионов.
1) рассеяние (дифракция) и отражение •)варианты метода электронной микроскопии (ПЭМ и СЭМ) •)электронография (LEED)
•)нейтронография
•)методы LEIS (рассеяние ионных пучков низкой энергии) •)RBS (резерфордовское отражение от ядер атомов);
2)ионизация и испарение образца, приводящие к вторичной
эмиссии — масс-спектрометрия вторичных ионов (SIMS);
3)наведенная радиоактивность.
Электронная микроскопия
СЭМ |
ПЭМ — просвечивающая электронная |
|
микроскопия |
||
|
||
|
СЭМ — сканирующая электронная |
|
|
микроскопия |
ПЭМ
Информация — форма частиц, их
агломерация, тип кристаллической решетки, наличие дефектов и т.д.
Влияние условий образования на форму кристаллитов (ПЭМ)
Дифракция медленных нейтронов
Главное достоинство нейтронографии — высокая чувствительность к легким атомам, которые практически не
участвуют в рассеянии рентгеновских лучей и электронов.
Поэтому нейтронографию можно использовать для исследования не только нанесенных металлических частиц, но и носителя (структура пор, размеры частиц, поверхностная диффузия атомов и молекул, колебательные переходы в адсорбированных молекулах, наблюдается изотопный эффект).
Электронное и протонное микрозондирование
Возможность точной фокусировки пучка (до 10 нм). Поэтому можно получать не только усредненные, но и точечные характеристики образца.
Масс-спектрометрия вторичных ионов (SIMS)
При воздействии интенсивного пучка ионов (обычно ионы Ar+ с энергией 1-5 кэВ) с поверхности образца испаряется часть вещества в виде атомных и молекулярных ионов, которые анализируются с помощью масс- спектрометра.