Използваме „бисквитки“, за да подобрим вашето преживяване. Като продължите да разглеждате този сайт, вие се съгласявате с употребата на „бисквитки“. Повече информация.
Тази статия се фокусира върху свойствата на повърхностната киселинност на оксидни катализатори и носители (γ-Al2O3, CeO2, ZrO2, SiO2, TiO2, зеолит HZSM5) и сравнителното откриване на техните повърхности чрез измерване на температурно-програмираната амоняк десорбция (ATPD). ATPD е надежден и прост метод, при който повърхността, след като е наситена с амоняк при ниска температура, претърпява температурна промяна, което води до десорбция на пробните молекули, както и до разпределение на температурата.
Чрез количествен и/или качествен анализ на десорбционния модел може да се получи информация за енергията на десорбция/адсорбция и количеството амоняк, адсорбиран върху повърхността (поемане на амоняк). Като основна молекула, амонякът може да се използва като сонда за определяне на киселинността на повърхността. Тези данни могат да помогнат за разбирането на каталитичното поведение на пробите и дори да помогнат за фина настройка на синтеза на нови системи. Вместо да се използва традиционен TCD детектор, в задачата е използван квадруполен масспектрометър (Hiden HPR-20 QIC), свързан с тестовото устройство чрез нагрята капилярка.
Използването на QMS ни позволява лесно да разграничаваме различните видове, десорбирани от повърхността, без използването на химични или физични филтри и капани, които биха могли да повлияят неблагоприятно на анализа. Правилната настройка на йонизационния потенциал на инструмента помага за предотвратяване на фрагментацията на водните молекули и произтичащата от това интерференция с m/z сигнала на амоняка. Точността и надеждността на данните за температурно програмирана десорбция на амоняк бяха анализирани с помощта на теоретични критерии и експериментални тестове, като се подчертава влиянието на режима на събиране на данни, газа-носител, размера на частиците и геометрията на реактора, демонстрирайки гъвкавостта на използвания метод.
Всички изследвани материали имат сложни ATPD режими, обхващащи диапазона 423-873K, с изключение на церия, който показва разрешени тесни десорбционни пикове, показващи равномерна ниска киселинност. Количествените данни показват разлики в усвояването на амоняк между други материали и силициев диоксид с повече от един порядък. Тъй като ATPD разпределението на церия следва Гаусова крива, независимо от покритието на повърхността и скоростта на нагряване, поведението на изследвания материал се описва като линейност на четири Гаусови функции, свързани с комбинация от умерени, слаби, силни и много силни групи сайтове. След като всички данни бяха събрани, беше приложен ATPD моделиращ анализ, за да се получи информация за адсорбционната енергия на пробната молекула като функция на всяка температура на десорбция. Кумулативното разпределение на енергията по местоположение показва следните стойности на киселинност, базирани на средните енергийни стойности (в kJ/mol) (напр. покритие на повърхността θ = 0.5).
Като пробна реакция, пропенът беше подложен на дехидратация на изопропанол, за да се получи допълнителна информация за функционалността на изследваните материали. Получените резултати бяха в съответствие с предишни ATPD измервания по отношение на силата и изобилието на повърхностни киселинни центрове, а също така направиха възможно разграничаването между киселинни центрове на Брьонстед и Луис.
Фигура 1. (Ляво) Деконволюция на ATPD профила с помощта на Гаусов функционал (жълтата пунктирана линия представлява генерирания профил, черните точки са експериментални данни) (дясно) Функция за разпределение на енергията на десорбция на амоняк на различни места.
Roberto Di Cio Факултет по инженерство, Университет на Месина, Contrada Dee Dee, Sant'Agata, I-98166 Месина, Италия
Франческо Арена, Роберто Ди Чио, Джузепе Трунфио (2015) „Експериментална оценка на метода за температурно програмирана десорбция на амоняк за изследване на киселинните свойства на хетерогенни катализаторни повърхности“ Applied Catalysis A: Review 503, 227-236
Скриване на аналитиката. (9 февруари 2022 г.). Експериментална оценка на метода за температурно програмирана десорбция на амоняк за изследване на киселинните свойства на хетерогенни повърхности на катализатори. AZ. Получено на 7 септември 2023 г. от https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016.
Скриване на анализите. „Експериментална оценка на температурно програмиран метод за десорбция на амоняк за изследване на киселинните свойства на хетерогенни катализаторни повърхности“. Аризона. 7 септември 2023 г.
Скриване на анализите. „Експериментална оценка на метода за температурно програмирана десорбция на амоняк за изучаване на киселинните свойства на хетерогенни катализаторни повърхности“. AZ. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016. (Достъп: 7 септември 2023 г.).
Скриване на аналитиката. 2022. Експериментална оценка на температурно програмиран метод за десорбция на амоняк за изследване на киселинните свойства на хетерогенни катализаторни повърхности. AZoM, достъпно на 7 септември 2023 г., https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016.
Време на публикуване: 07 септември 2023 г.
