Визначення кислотності Бронстеда для протонованих цеолітів ІЧ-спектроскопією за змінної температури
Most industrial applications of zeolites as solid-acid catalysts rely on their high Brønsted acidity, which affects both catalytic activity and selectivity, and hence the convenience to find an accurate experimental technique for measuring the acid strength. The enthalpy change, ΔH0, involved in the...
Збережено в:
| Видавець: | Publishing house "Academperiodika" |
|---|---|
| Дата: | 2018 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2018
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018007 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Репозиторії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2018007 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20180072018-08-23T10:46:57Z Probing Brønsted Acidity of Protonic Zeolites with Variable-Temperature Infrared Spectroscopy Визначення кислотності Бронстеда для протонованих цеолітів ІЧ-спектроскопією за змінної температури Areán, C. O. Brønsted acidity infrared spectroscopy zeolites Most industrial applications of zeolites as solid-acid catalysts rely on their high Brønsted acidity, which affects both catalytic activity and selectivity, and hence the convenience to find an accurate experimental technique for measuring the acid strength. The enthalpy change, ΔH0, involved in the hydrogen bonding interaction between a weak base (such as carbon monoxide) and the Brønsted acid [Si(OH)Al] hydroxyl groups should correlate directly with the zeolite acid strength. However, on account of simplicity, the bathochromic shift of the O–H stretching frequency, Δv(OH), is usually measured by IR spectroscopy at a (fixed) low temperature in-stead of ΔH0 and correlated with the acid strength for ranking the zeolite acidity. Herein, the use of variable-temperature IR spectroscopy to determine simultaneously ΔH0 and Δv(OH) is demonstrated, followed by a review of recent experimental results showing that the practice of ranking the acid strength by the corresponding O–H frequency shift probed by a weak base could be misleading; and that can be so much the case of zeolites showing a wide range of structure types. Багато застосувань цеолiтiв у промисловостi як кислотних каталiзаторiв у твердiй фазi ґрунтуються на їх високiй кислотностi Бронстеда, що визначає їх каталiтичнi властивостi i селективнiсть i на наявностi точної апаратури для вимiрювання кислотностi. Змiна ентальпiї ΔH0, що супутня взаємодiї за допомогою водневого зв’язку мiж слабкою основою (такою як окис вуглецю) i гiдроксильною групою в [Si(OH)Al] з кислотнiстю Бронстеда, має безпосередньо корелювати з кислотнiстю цеолiтiв. Для простоти замiсть ΔH0 зазвичай вимiрюється при низькiй (фiксованiй) температурi з застосуванням IЧ-спектроскопiї батохромний зсув частоти коливань OH, Δv(OH), що корелює з силою кислоти для рiзних кислотностей цеолiтiв. У данiй роботi IЧ-спектроскопiю за змiнної температури застосовано для одночасного визначення ΔH0 i Δv(OH) та дано огляд результатiв недавнiх експериментiв. Показано, що практика визначення сили кислоти по зрушенню частоти O–H коливань при взаємодiї зi слабкою основою може бути помилковою, особливо при порiвняннi цеолiтiв з широким дiапазоном структур. Publishing house "Academperiodika" 2018-07-12 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018007 10.15407/ujpe63.6.538 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 63 No. 6 (2018); 538 Український фізичний журнал; Том 63 № 6 (2018); 538 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe63.6 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018007/112 |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
Brønsted acidity infrared spectroscopy zeolites |
| spellingShingle |
Brønsted acidity infrared spectroscopy zeolites Areán, C. O. Визначення кислотності Бронстеда для протонованих цеолітів ІЧ-спектроскопією за змінної температури |
| topic_facet |
Brønsted acidity infrared spectroscopy zeolites |
| format |
Article |
| author |
Areán, C. O. |
| author_facet |
Areán, C. O. |
| author_sort |
Areán, C. O. |
| title |
Визначення кислотності Бронстеда для протонованих цеолітів ІЧ-спектроскопією за змінної температури |
| title_short |
Визначення кислотності Бронстеда для протонованих цеолітів ІЧ-спектроскопією за змінної температури |
| title_full |
Визначення кислотності Бронстеда для протонованих цеолітів ІЧ-спектроскопією за змінної температури |
| title_fullStr |
Визначення кислотності Бронстеда для протонованих цеолітів ІЧ-спектроскопією за змінної температури |
| title_full_unstemmed |
Визначення кислотності Бронстеда для протонованих цеолітів ІЧ-спектроскопією за змінної температури |
| title_sort |
визначення кислотності бронстеда для протонованих цеолітів іч-спектроскопією за змінної температури |
| title_alt |
Probing Brønsted Acidity of Protonic Zeolites with Variable-Temperature Infrared Spectroscopy |
| description |
Most industrial applications of zeolites as solid-acid catalysts rely on their high Brønsted acidity, which affects both catalytic activity and selectivity, and hence the convenience to find an accurate experimental technique for measuring the acid strength. The enthalpy change, ΔH0, involved in the hydrogen bonding interaction between a weak base (such as carbon monoxide) and the Brønsted acid [Si(OH)Al] hydroxyl groups should correlate directly with the zeolite acid strength. However, on account of simplicity, the bathochromic shift of the O–H stretching frequency, Δv(OH), is usually measured by IR spectroscopy at a (fixed) low temperature in-stead of ΔH0 and correlated with the acid strength for ranking the zeolite acidity. Herein, the use of variable-temperature IR spectroscopy to determine simultaneously ΔH0 and Δv(OH) is demonstrated, followed by a review of recent experimental results showing that the practice of ranking the acid strength by the corresponding O–H frequency shift probed by a weak base could be misleading; and that can be so much the case of zeolites showing a wide range of structure types. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2018 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018007 |
| work_keys_str_mv |
AT areanco probingbrønstedacidityofprotoniczeoliteswithvariabletemperatureinfraredspectroscopy AT areanco viznačennâkislotnostíbronstedadlâprotonovanihceolítívíčspektroskopíêûzazmínnoítemperaturi |
| first_indexed |
2023-03-24T08:54:36Z |
| last_indexed |
2023-03-24T08:54:36Z |
| _version_ |
1795757587550961664 |