用酸度计测定γ—氧化铝的零电位.pdf

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INORGANC CHEMICALS INDUSTRY
无机盐工业
2002-11,34(6
用酸度计测定γ一氧化铝的零电位
石芳,谭克勤,刘光华
天津化工研究设计院,天津300131)
摘要:初步探素了pH计测定γ-Al2O)的表面零电位( Point-of- Zero Charge),并作为表征氧化物表面酸破
度的一种方法。该方法具有仪器装置简单、操作方便、一次操作可测定多个样品等优点。特别适合于催化剂及载
体生产部门作为常规分折使用
关鍵词:零电位;pH计;載体、ーAl2O2;表面酸度
中图分类号:TQ131.1文献标识码;B文章编号:1006-4990(2002)06-0038-02
本文采用pH计对多种不同的y-AlO。载体液的pH造成很小的影响。增加单位体积溶液中氧
的表面零电位进行了初步的测试分析,其结果为我化铝的质量即提高单位体积溶液中氧化铝的总表
们使用这些γーAl2O3载体制备加氢脱硫催化剂面积,增大了氧化铝与水溶液的作用程度。此处将
CoMo/yーAl2O3提供了一些有益的参考。
单位体积溶液中氧化物的总表面积称之为表面载量
实验部分
( surface loading,m2/L)。表1和图1表明向初始
1试剂
pH为2.54的水溶液中逐渐加入y-A12O3,体系的
氧化钠(分析纯);盐酸(分析纯);去离子水(ニ.pH随之提高。但当体系的表面载量大于
级品
0000mn2/L后,pH值几乎不再继续提高,此时体
2仪器
系的pH即为该载体氧化铝的零电位PZC
测试用pH计为 Transmitter2500,样品中
Na20含量的测定采用6400型火焰光度计测定。表1溶液p日随YーAl1O.表画裁量的变化
1.3样的来源
3
4
5
载体氧化铝的制备选用不同氧化铝水合物,采表面教、06971380729547419135969376800
用挤条方法成型,经干燥、煅烧而成。测试所使用
pH2.547、257、748.208.388.458.45
A2O分别来源于氧化铝载体生产、研究机构
或自制。
4测定步骤
在250mL烧杯中放入约150mL的去离子水,
用盐酸或氢氧化钠调节初始pH值,逐步递加载体
氧化铝颗粒,搅动、放置一段时间,让其达到吸附平
衡,测定溶液的pH值。随着载体氧化铝的添加量
表面载最/(10-m
的增加而溶液的pH值不再变化即为氧化铝样品的
零电位PZC。催化剂的活性评价数据由工厂测定
图1溶液pH随ーA2O3表面載量的变化
提供
2结果与讨论
由表1和图1可知在表面装載量超过
将少许氧化铝投入到任一水溶液中时,人们很40000m2/L时,体系的pH不再发生改变;反之,当
难预测这些氧化铝会使该水溶液体系的初始pH值需要测定yーAl2の載体的零电位PZC时,只要适
改变多少,因为这时水溶液与氧化铝之问只有很小当称取γ-A2O2样品,使其表面载量
的接触面积,氧化铝表面的酸碱度大小只能给水溶>40000m2/L,其最后体系平衡即可作为该样品零
作者简介:石芳,女,生于1972年、工程师,主要从事催化剂及其载体方面的研究工作。
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2002-11,34(6)
芳
用酸度计测定γ一氧化铝的零电位
电位
碱度的提高;反之由于杂质离子存在于y-Al2O
当水溶液介质中的yAl2O3足够多时,无论中是造成样品偏离纯物质标准零电位的原因,通过
溶液的起始pH大小,其最终的体系必将趋于一定测量氧化物样品的PZC,并与该氧化物纯样的PZC
值。表2是在3种不同初始pH时、体系pH随氧比较,对分析样品中含杂质离子的种类和数量具有
化铝增加的变化情况。虽然3种溶液的起始pH不一定参考意义。
同。但随着y-Al2O2在溶液中量的递增,体系pH
表4样品中Na2O的百分含量对PZC的影响
值逐渐趋于8.5左右
样品号Na2O/%
PZC
△PZC
2在不同初始pH体系pH随氧化铝增加量的变化
0.4
初始pH为2.54初始pH为5.12初始pH为9.72
99g
0.1945
10.05
pI质量
H质量/g
2400
0.0323
0.5
7、64
97-5-9Ⅱ
97ー5-9
20,4
97-5-9V
0.1051
31.098
434.458.45
PZC=PZC实ーP2C理:PZC理=8.5。
Y-A2O样品的物性指标:比表面288m2/g,NazO0.01%
Fe2(3%0.03
采用浸渍方法制备催化剂时,其浸渍过程包括
在测定不同来源的载体氧化铝时,尽管其称样
活性金属离子向载体内部的扩散过程和金属离子与
量大到使表面载量远远大于40000m/L,所测得载体表面的化学吸附过程。对前一过程,载体的物
的零电位结果却相差很大,见表3。
理性质具有很大影响。而后·过程,载体表面的酸
碱性则对吸附物种的先后选择、活性组分的分散度
表3不同来源体氧化铝的学电位
起着关键作用。当催化剂的载体被确定后,活性组
样品号
PZC
样晶号
PZC
分元素在浸渍液中的存在形式:如价态、络合物组成
和浸渍液的p值等等,都应该与载体表面的酸碱
97-と-と0
97ー5-9I
8.45
度即零电位PZC相适用。
用6个具有相近物理性质(表面积、孔容、孔径
5-9
密度)的y-AL2O3载体,在相同条件下浸渍制成
Co-Mo/y-Al2O)催化剂、不同的评价结果表示零
8897-5-9Ⅵ
7ー7-8T
电位地可作为一种表征载体性能的方法,见表5
97ー4-6.2
97一7ー8I
7.7897ー8一18I
表5体亵面电位对HDS催化剂活性的影响
TC-105
继化剂
体
活性/
TC106
ZHI-97-16
NW
进一步的分析表明,表4中不同载体氧化铝中
J-4
含有不同种类和质量的杂质,这些杂质主要有
Jー6
8.22
99.0
Na2O、Fe2O3、SiO2、S0%、CI~等,它们的含量很低
结论
时,几乎不改变yーAl2O2的PZC。当杂质含量提
1)pH计测定金属氧化物表面的零电位的方法
高后,便会造成其样品的零电位的较大漂移。表4
表明了当其它杂质相当时,载体yーNl2O、中Na2O可用于催化剂载体的表面分析
2)金属氧化物表面零电位与氧化物的纯度存在
带来的零电位的变化。
对应关系。
样品的PZC随着Na2O%含量的增加而呈递增
(收稿日期:2002-08-04
趋势,说明Na2O%含量的提高造成y-A2-O。表面