如何表征固体酸的酸性强弱?

发布网友发布时间：2024-01-31 21:54

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热心网友时间：2024-12-03 06:47

一般而言，分子筛和其它固体酸催化剂的酸性表征有以下几种实验方法：(1)
红外（IR），依据酸性羟基共振峰的位置来确定酸强度；(2)
固体核磁共振（1H
MAS
NMR和探针分子的MAS
NMR）；(3)
碱性探针程序升温脱附方法（TPD）；(4)
通过反应评价来间接得到酸的强度；事实上，上面四种实验方法都可以通过量化计算间接得到实验的结果：(1)
酸性O-H的振动频率：这与IR实验是一致的，通过计算分子筛和其它固体酸的酸性羟基振动峰的频率来确定酸强度。(2)
探针分子MAS
NMR：通过优化探针分子（丙酮、TMP和TMPO等）在酸性位上的吸附构型来计算13C和31P的化学位移来确定酸强度。(3)
碱性分子的吸附能：这一点与TPD实验的原理是一样的，通过比较碱性探针分子（氨气和吡啶等）的吸附能，吸附能越大说明酸性越强。(4)
通过计算特定反应在固体酸上反应过渡态的能量，也可以间接地与固体酸的酸强度关联起来。(5)
质子亲和能（Proton
affinity，简写为PA）：PA是表征固体酸完全脱去一个质子所需要的能量，在计算上表现为中性质子化分子和去质子化阴离子的能量之差。通常，PA值越小预示着酸性越强。