Khi chiếu một chùm bức xạ điện tử vào một môi trường vật chất, sẽ xảy ra hiện tượng các phân tử vật chất hấp thu hay phát xạ năng lượng [4]. Hiệu số năng lượng mà phân tử hấp thu hay phát xạ có giá trị là:
∆ E = E2 – E1 = h
Trong đó: E1, E2 là mức năng lượng phân tử ở trạng thái đầu và cuối H là hằng số Planck
là tần số của bức xạ điện từ
Khi phân tử hấp thu năng lượng của bức xạ điện từ sẽ gây ra những thay đổi trong cấu tạo phân tử như: làm quay hay dao động các nguyên tử trong phân tử hoặc làm biến dạng các đám mây điện tử trong phân tử, được thể hiện trên phổ IR
là dao động hoá trị và dao động biến dạng.
Hình 2.8. Dao dộng hóa trị và dao động biến dạng
Như vậy, bằng thực nghiệm có thể xác định các bước sóng của bức xạ hồng ngoại tương ứng với các liên kết giữa các nguyên tử. Tại bước sóng đó, liên kết hấp thu năng lượng bức xạ để chuyển sang một mức dao động mới, mức dao động ở trạng thái kích thích và bước sóng đó đặc trưng cho liên kết tương ứng. Do có độ nhạy cao, nên phổ FT-IR được sử dụng trong phân tích cấu trúc, phát hiện nhóm – OH trên bề mặt, phân biệt các tâm axit Lewis và các tâm Bronsted.
Mật độ các tâm axit Lewis và các tâm Bronsted thu được từ định luật Lambert–Beer. Sự hấp phụ A1 được xác định bởi diện tích hợp thành dưới đường cong theo biểu thức :
A1 = BC ∫ evdv
Trong đó : ∫ 𝑒𝑣𝑑𝑣 là hệ số dập tắt và nó được proton hóa tới iv= 0,4343 cm
µmol-1
B liên quan đến tỉ lệ xốp theo trọng lượng (g)/diện tích (cm-2)
C là mật độ của các tâm axit.
Do vậy mật độ các tâm axit và các tâm Bronsted được xác định theo biểu thức:
A1 (1545cm−1) CBronsted = w(0,4343 × 3,26)cm−2 A1 (1450cm−1) CLewis = w(0,4343 × 3,26)cm−2
Trong đó Iv = 3,03 cm �mol-1 hoặc 3,26 cm �mol-1 cho các dải tương ứng tại
1545 và 1450 cm-1.
Mẫu thí nghiệm được đo tại khoa Hóa thuộc Đại học Khoa học Tự nhiên và phòng thí nghiệm Lọc- Hóa dầu thuộc Đại học Mỏ- Địa chất