Heterogen-katalysierte Dehydratisierung von Diolen - Technische ...

Literaturabschnitt 2. Charakterisierung basischer Oberflächen 3
Die Menge basischer Zentren kann gemessen werden, indem man eine Suspension
eines Feststoffes, an dem ein Indikator in seiner konjugierten
basischen Form adsorbiert worden ist, in Benzol mit einer Lösung von
Benzoesäure in Benzol titriert. Die Benzoesäuretiter sind ein Maß für die
Anzahl der basischen Zentren (in mmol/g oder mmol/m 2 ) mit einer
Basenstärke, die dem pK A -Wert des benutzten Indikators entspricht.
Die Methode hat allerdings einige Nachteile. Die Benzoesäure braucht
lange, um in der Lösung ein Adsorptionsgleichgewicht zu erreichen. Auch
kann der Indikator durch andere Reaktionen als eine Säure-Base-Reaktion
seine Farbe ändern. In einigen Fällen kann sich die Oberfläche des basischen
Katalysators in die Titrationslösung auflösen, wodurch die Anzahl der
basischen Zentren überschätzt wird. Daher sollte bei dieser Methode besondere
Achtsamkeit betrieben werden.
2.2. Spektroskopische Methoden
UV-Absorption und Luminiszenzspektroskopie liefern Informationen über
die Koordinationszustände der Oberflächenatome. Die Absorptionsbanden von
Oberflächenionenpaaren liegen beträchtlich niedriger als die von Ionenpaaren
in der Masse. Diese Methoden liefern jedoch keine Informationen darüber,
wieviele Zentren eine bestimmte Koordination haben.
Die Infrarotspektroskopie liefert Informationen über den
Adsorptionszustand von Sondenmolekülen an der Oberfläche. Chloroform
scheint das geeignetste Probenmolekül zu sein, denn die C-H-Banden
überlappen nicht mit den OH-Banden. Es ist aber nicht ideal, da an starken
basischen Zentren, z.B. γ-Al 2 O 3 eine Dissoziation möglich ist. Es kommt zu
Bildung von Formiaten und einer Modifizierung der Festkörperoberfläche
durch Chlorid.
CO 2 kann in verschiedenen Formen an basischen Oberflächen adsorbiert
werden: monodentates Carbonat, bidentates Carbonat und Bicarbonat.