katalüsaatori kandja ja tseoliit

Kasutame küpsiseid teie kogemuse parandamiseks. Selle saidi sirvimise jätkamisega nõustute meie küpsiste kasutamisega. Lisateavet leiate siit.
See artikkel keskendub oksiidkatalüsaatorite ja -kandjate (γ-Al2O3, CeO2, ZrO2, SiO2, TiO2, HZSM5 tseoliit) pinna happelisuse omadustele ja nende pindade võrdlevale tuvastamisele temperatuuriprogrammeeritud ammoniaagi desorptsiooni (ATPD) mõõtmise abil. ATPD on usaldusväärne ja lihtne meetod, mille puhul pind pärast madalal temperatuuril ammoniaagiga küllastumist läbib temperatuurimuutuse, mis viib sondi molekulide desorptsioonini ja temperatuurijaotuseni.
Desorptsioonimustri kvantitatiivse ja/või kvalitatiivse analüüsi abil saab teavet desorptsiooni/adsorptsiooni energia ja pinnale adsorbeerunud ammoniaagi hulga (ammoniaagi omastamise) kohta. Põhimolekulina saab ammoniaaki kasutada sondina pinna happesuse määramiseks. Need andmed aitavad mõista proovide katalüütilist käitumist ja isegi uute süsteemide sünteesi peenhäälestada. Traditsioonilise TCD-detektori asemel kasutati ülesandes kvadrupoolmassispektromeetrit (Hiden HPR-20 QIC), mis oli testimisseadmega ühendatud kuumutatud kapillaari kaudu.
QMS-i kasutamine võimaldab meil hõlpsalt eristada pinnalt desorbeerunud erinevaid liike ilma keemiliste või füüsikaliste filtrite ja püünisteta, mis võiksid analüüsi negatiivselt mõjutada. Instrumendi ionisatsioonipotentsiaali õige seadistamine aitab vältida veemolekulide fragmenteerumist ja sellest tulenevat häireid ammoniaagi m/z signaaliga. Temperatuuriprogrammeeritud ammoniaagi desorptsiooniandmete täpsust ja usaldusväärsust analüüsiti teoreetiliste kriteeriumide ja eksperimentaalsete testide abil, tuues esile andmete kogumise viisi, kandegaasi, osakeste suuruse ja reaktori geomeetria mõjusid, demonstreerides kasutatud meetodi paindlikkust.
Kõigil uuritud materjalidel on keerulised ATPD-režiimid, mis ulatuvad temperatuurivahemikku 423–873 K, välja arvatud tseerium, millel on eraldatud kitsad desorptsioonipiigid, mis viitavad ühtlaselt madalale happesusele. Kvantitatiivsed andmed näitavad ammoniaagi omastamise erinevusi teiste materjalide ja ränidioksiidi vahel enam kui suurusjärgu võrra. Kuna tseeriumi ATPD jaotus järgib Gaussi kõverat olenemata pinnakattest ja kuumutamiskiirusest, kirjeldatakse uuritava materjali käitumist nelja Gaussi funktsiooni lineaarsusena, mis on seotud mõõduka, nõrga, tugeva ja väga tugeva saidirühmade kombinatsiooniga. Kui kõik andmed olid kogutud, rakendati ATPD modelleerimisanalüüsi, et saada teavet sondi molekuli adsorptsioonienergia kohta iga desorptsioonitemperatuuri funktsioonina. Kumulatiivne energiajaotus asukoha järgi näitab järgmisi happesuse väärtusi, mis põhinevad keskmistel energiaväärtustel (kJ/mol) (nt pinnakatvus θ = 0,5).
Proovireaktsioonina dehüdreeriti propeeni isopropanooliga, et saada lisateavet uuritavate materjalide funktsionaalsuse kohta. Saadud tulemused olid kooskõlas varasemate ATPD mõõtmistega pinna happeliste saitide tugevuse ja arvukuse osas ning võimaldasid eristada ka Brønstedi ja Lewise happelisi saite.
Joonis 1. (Vasakul) ATPD profiili dekonvolutsioon Gaussi funktsiooni abil (kollane punktiirjoon tähistab genereeritud profiili, mustad punktid on eksperimentaalsed andmed) (paremal) Ammoniaagi desorptsioonienergia jaotusfunktsioon erinevates kohtades.
Roberto Di Cio Inseneriteaduskond, Messina Ülikool, Contrada Dee Dee, Sant'Agata, I-98166 Messina, Itaalia
Francesco Arena, Roberto Di Cio, Giuseppe Trunfio (2015) „Ammoniaagi temperatuuriprogrammeeritud desorptsioonimeetodi eksperimentaalne hindamine heterogeensete katalüsaatorpindade happeomaduste uurimiseks“, Applied Catalysis A: ülevaade 503, 227–236.
Peida analüütika. (9. veebruar 2022). Ammoniaagi temperatuuriprogrammeeritud desorptsioonimeetodi eksperimentaalne hindamine katalüsaatorite heterogeensete pindade happeliste omaduste uurimiseks. AZ. Välja otsitud 7. septembril 2023 aadressilt https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016.
Peida analüütika. „Temperatuuriprogrammeeritud ammoniaagi desorptsioonimeetodi eksperimentaalne hindamine heterogeensete katalüsaatorpindade happeomaduste uurimiseks“. AZ. 7. september 2023 .
Peida analüütika. „Temperatuuriprogrammeeritud ammoniaagi desorptsioonimeetodi eksperimentaalne hindamine heterogeensete katalüsaatorpindade happeomaduste uurimiseks“. AZ. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016. (Vaadatud: 7. september 2023).
Peida analüütika. 2022. Temperatuuriprogrammeeritud ammoniaagi desorptsioonimeetodi eksperimentaalne hindamine heterogeensete katalüsaatorpindade happeliste omaduste uurimiseks. AZoM, külastatud 7. septembril 2023, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016.