[发明专利]一种使用气体与反应面多相催化测试装置的实验方法

说明书

本发明涉及催化领域的实验方法，一种使用气体与反应面多相催化测试装置的实验方法，通过控制真空腔内气压、温度等参数使得气体平均自由程在10000000微米量级、装置相关部件之间位置待测样品长度、特氟龙罩子内侧至待测样品表面距离、特氟龙罩子外侧至残余气体分析器距离、分析器入口内径、特氟龙罩子侧面上孔内径、特氟龙罩子侧壁厚度分别在特定值，通过直线驱动器I将活动挡板置于所述分析器入口和所述特氟龙罩子开口之间以及收回，从而使残余气体分析器测试并得到两组实验数据，经分析两组实验数据得出待测气体与所述待测样品表面反应后产物的精确信息，提供了经济、简易、真空环境适用的操作方法，各种气体与反应面的反应能够被快速筛选。

技术领域

本发明涉及催化领域的实验方法，特别是一种用于测试气体与反应面反应的、判断是否具有气体与反应面多相催化活性、适用真空环境并使得在气体与反应面多相催化过程中各种气体与反应面的反应能被快速筛选的一种使用气体与反应面多相催化测试装置的实验方法。

背景技术

众所周知，标准的催化过程满足三个基本原则，第一反应速率增加、第二反应前后催化剂本身不消耗、第三不改变最终热动态平衡，近些年，出现了一种新的催化类型：气体与反应面多相催化，可以打破上述第三条原则的限制，被认为是扩展了催化的传统概念的限制，在工业上和绿色化学等领域都有着重要作用。如果一个表面是能够进行气体与反应面多相催化的，即具有气体与反应面多相催化活性，则从表面脱吸附的气体分子二聚体与单体的比值和标准气相平衡下的气体分子二聚体与单体的比值是不同的。传统的催化是受到化学平衡约束的，但是气体与反应面多相催化并不是这样，气体与反应面多相催化可能会增加新的催化过程，特别是那些需要短寿命、高能量的非平衡态反应物，比如氢或卤素自由基，气体与反应面多相催化是在限制低气体数量密度以及强气体与反应面相互作用条件下由动能理论产生。

气体与反应面多相催化活性的测试方法或装置均区别于一般的气体与反应面反应的仪器，气体与反应面多相催化需要具备特殊需要的条件，目前的研究目标是找出哪些气体和表面，它们之间的相互作用是能够进行气体与反应面多相催化的，但是现实存在的障碍是缺少一种方便、便宜、快速的方法来筛选出适合气体与反应面多相催化的样品，针对这一新兴的催化类型，现有设备还很不完善，无法满足当前工业上催化测试设备的多种要求，气体与反应面多相催化反应有两个基本条件：一是气体与表面有物理的或是化学的相互作用，并以某个浓度形成吸附，而此浓度不在标准气相平衡范围内，二是气相碰撞足够少，没有达到气相平衡，而满足后者条件要求需要气相反应的平均自由程在长度上大于气体与反应面碰撞距离，对于宏观的气体与反应面多相催化体系，该条件是通过减少单位体积中的气体分子数目或实验仪器尺寸满足一定关系来得以实现的。所述一种使用气体与反应面多相催化测试装置的实验方法能较好解决气体与反应面多相催化的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明从表面脱吸附的气体分子二聚体与单体的比值和标准气相平衡下的气体分子二聚体与单体的比值不同，来判断一个表面是否具有气体与反应面多相催化活性，在气压和温度相同条件下，如果两个不同样品表面暴露在相同的气体中，实验测得的气体分子二聚体与单体的比值不同的话，其中一个表面具有或两个表面均具有气体与反应面多相催化活性。通过使实验仪器关键部件尺寸满足一定关系来实现气体与反应面多相催化反应的条件，提供了一种经济的、简易的、真空环境适用的仪器，使得在气体与反应面多相催化过程中，各种气体与反应面的反应能被快速筛选。

本发明所采用的技术方案是：