Microcalorimetric investigation of the acidity and basicity of metal oxides

Abstract

The acidity and basicity of about twenty simple oxides mainly used in catalysis and ceramic materials were investigated by adsorption microcalorimetry of basic and acidic gas probe molecules such as ammonia and carbon dioxide. The determination of the number, strength and site energy distribution of both acidic and basic sites in all the samples led to an improved description of the surfaces. The results allowed us to classify our samples in three main groups in relation to their acidic, basic or amphoteric character. Their acid-base behaviour was tentatively correlated to more general electronic and redox data given in the literature such as the electronegativity.

Zusammenfassung

Die AziditÄt und BasizitÄt von rund zwanzig vorwiegend in der Katalyse verwendeten einfachen Metalloxiden und keramischen Materialien wurden durch Adsorptions-Mikrokalorimetrie mittels basischer und saurer gasförmiger Probenmoleküle, wie Ammoniak and Kohlendioxid, bestimmt. Aus der Ermittlung der Anzahl, StÄrke und Energieverteilung sowohl saurer als auch basischer Adsorptionstellen in sÄmtlichen Proben ergab sich eine verbesserte Beschreibung deren OberflÄchen. Die Resultate erlaubten die Einteilung der untersuchten Proben in drei auf ihren sauren, basischen oder amphoteren Charakter bezogene Hauptgruppen. Das SÄure-Base-Verhalten wurde versuchsweise korreliert mit allgemeineren, aus der Literatur zugÄnglichen Daten bezüglich elektronischer Eigenschaften und Redoxverhalten, wie beispielsweise die ElektronegativitÄt.