An Experimental Verification of the Physical Nature of Pt Adsorption onto Alumina

In the past decade increasing attention has been paid to catalyst preparation, and in particular to the impregnation step. Various models have been employed to describe the uptake of dissolved metal complexes by oxide surfaces as occurs in catalyst impregnation. These models include “coordination chemistry” models, “chemical adsorption” models, and “physical adsorption” models. In this paper, an experimental discrimination between these models is undertaken. The comprehensive body of experimental evidence presented here suggests that the mechanism for adsorption of Pt complexes arising from chloroplatinic acid onto alumina, under the normal impregnation conditions of room temperature and short (1 h) contact times, is purely physical. That Pt uptake does not depend on Al solubility implies that the coordinative mechanism is not operative. That adsorption of Cl− is not the cause of Pt retardation at low pH contradicts the chemical mechanism of earlier models given for Pt adsorption onto alumina. All experimental data, including large pH shifts, are accounted for by a physical adsorption model which includes a realistic model of surface charging and a balance to account for proton transfer between the liquid and the surface. Since all aluminas have about the same PZC and charging parameters, they behave in an identical fashion regarding the uptake of Pt. All uptake-pH data, for the same amount of alumina surface, can be simulated for all aluminas using one theoretical revised physical adsorption (RPA) curve with no adjustable parameters.

بررسی آزمایشی ماهیت فیزیکی جذب Pt روی Alumina

در دهه گذشته، توجه فزاینده‌ای به آماده‌سازی کاتالیزگر و به خصوص در مرحله اشباع سازی پرداخته شده‌است. مدل‌های مختلفی برای توصیف جذب کمپلکس‌های فلزی حل‌شده توسط سطوح اکسید به طوری که در اشباع کاتالیزور رخ می‌دهد، به کار گرفته شده‌اند. این مدل‌ها شامل مدل‌های "شیمی هماهنگی"، مدل‌های جذب شیمیایی و مدل‌های "جذب فیزیکی" هستند. در این مقاله، یک تمایز تجربی بین این مدل‌ها انجام شده‌است. بدنه جامع مدارک تجربی ارایه‌شده در اینجا نشان می‌دهد که مکانیزم جذب کمپلکس‌های Pt که از chloroplatinic اسید به آلومینا نشات می‌گیرد، تحت شرایط اشباع نرمال دمای اتاق و زمان تماس کوتاه (۱ ساعت)کاملا فیزیکی است. که جذب Pt بستگی به قابلیت انحلال آل ندارد نشان می‌دهد که مکانیزم coordinative فعال نیست. جذب شدن Cl - نه علت عقب‌ماندگی Pt در PH پایین، با مکانیسم شیمیایی مدل‌های قبلی ارائه‌شده برای جذب Pt روی آلومینا تناقض دارد. همه داده‌های تجربی، شامل تغییرات PH بزرگ، توسط یک مدل جذب فیزیکی محاسبه می‌شوند که شامل یک مدل واقع گرایانه از شارژ سطحی و یک تعادل برای حساب انتقال پروتون بین مایع و سطح می‌باشد. از آنجا که همه aluminas در مورد همان PZC و پارامترهای شارژ دارند، آن‌ها با مد مشابهی در رابطه با جذب of رفتار می‌کنند. همه داده‌های جذب - PH برای همان مقدار سطح آلومینا، می‌توانند برای تمام aluminas با استفاده از یک منحنی جذب فیزیکی بازبینی‌شده (RPA)بدون هیچ پارامتر قابل تنظیم شبیه‌سازی شوند.

ترجمه شده با