En general, existen varios métodos experimentales para caracterizar la acidez de tamices moleculares y otros catalizadores ácidos sólidos: (1)
Infrarrojo (IR), basado en el pico de vibración del posición del grupo hidroxilo ácido para determinar la fuerza del ácido (2)
Resonancia magnética nuclear de estado sólido (1H
MAS
RMN y MAS de moléculas sonda
NMR); (3)
Método de desorción programada por temperatura de sonda alcalina (TPD); (4)
Obtener indirectamente la fuerza del ácido mediante la evaluación de la reacción; De hecho, los cuatro métodos experimentales anteriores pueden obtener indirectamente resultados experimentales mediante cálculos cuantitativos: (1)
La frecuencia de vibración del O-H ácido: esto es consistente con el experimento IR mediante el cálculo de tamices moleculares y otros sólidos. Ácidos La frecuencia del pico de vibración del hidroxilo ácido se utiliza para determinar la fuerza del ácido. (2)
Molécula sonda MAS
RMN: Calcule la configuración de adsorción de 13C y 31P optimizando la configuración de adsorción de las moléculas sonda (acetona, TMP, TMPO, etc.) en el sitio ácido Los cambios químicos se utilizan para determinar la fuerza del ácido. (3)
Energía de adsorción de moléculas alcalinas: este es el mismo principio del experimento TPD. Al comparar la energía de adsorción de moléculas sonda alcalinas (amoníaco, piridina, etc.), mayor es la energía de adsorción. Significa que la acidez es más fuerte. (4)
Al calcular la energía del estado de transición de una reacción específica en un ácido sólido, también se puede relacionar indirectamente con la fuerza ácida del ácido sólido. (5)
Afinidad de protones (Afinidad de protones, abreviada como PA): PA es la energía necesaria para eliminar completamente un protón de un ácido sólido. En los cálculos, se expresa como. La diferencia de energía entre una molécula protonada neutra y un anión desprotonado. Generalmente, cuanto menor sea el valor de PA, más fuerte será la acidez.