ตัวพาตัวเร่งปฏิกิริยาและซีโอไลต์

เราใช้คุกกี้เพื่อปรับปรุงประสบการณ์ของคุณ การเรียกดูเว็บไซต์นี้ต่อแสดงว่าคุณยอมรับการใช้คุกกี้ของเรา ข้อมูลเพิ่มเติม
บทความนี้มุ่งเน้นไปที่คุณสมบัติความเป็นกรดของพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยาและตัวรองรับออกไซด์ (γ-Al2O3, CeO2, ZrO2, SiO2, TiO2, HZSM5 ซีโอไลต์) และการตรวจจับเชิงเปรียบเทียบของพื้นผิวโดยการวัดการสลายแอมโมเนียที่ตั้งโปรแกรมไว้ด้วยอุณหภูมิ (ATPD) ATPD เป็นวิธีการที่เชื่อถือได้และเรียบง่าย โดยที่พื้นผิวหลังจากอิ่มตัวด้วยแอมโมเนียที่อุณหภูมิต่ำแล้ว จะเกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ซึ่งนำไปสู่การสลายโมเลกุลของโพรบรวมถึงการกระจายอุณหภูมิ
โดยการวิเคราะห์เชิงปริมาณและ/หรือเชิงคุณภาพของรูปแบบการดูดซับ สามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับพลังงานของการดูดซับ/การดูดซับ และปริมาณแอมโมเนียที่ถูกดูดซับบนพื้นผิว (การดูดซับแอมโมเนีย) ในฐานะโมเลกุลพื้นฐาน แอมโมเนียสามารถใช้เป็นหัววัดเพื่อตรวจสอบความเป็นกรดของพื้นผิวได้ ข้อมูลเหล่านี้สามารถช่วยให้เข้าใจพฤติกรรมการเร่งปฏิกิริยาของกลุ่มตัวอย่าง และยังช่วยปรับแต่งการสังเคราะห์ระบบใหม่อีกด้วย แทนที่จะใช้เครื่องตรวจจับ TCD แบบเดิม มีการใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลสี่ขั้ว (Hiden HPR-20 QIC) ในงาน โดยเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ทดสอบผ่านเส้นเลือดฝอยที่ให้ความร้อน
การใช้ QMS ช่วยให้เราแยกแยะระหว่างสายพันธุ์ต่างๆ ที่ถูกดูดซับออกจากพื้นผิวได้อย่างง่ายดาย โดยไม่ต้องใช้ตัวกรองและกับดักทางเคมีหรือกายภาพใดๆ ที่อาจส่งผลเสียต่อการวิเคราะห์ การตั้งค่าศักย์ไฟฟ้าไอออไนซ์ของอุปกรณ์อย่างเหมาะสมจะช่วยป้องกันการกระจายตัวของโมเลกุลของน้ำ และผลจากการรบกวนสัญญาณแอมโมเนีย m/z ความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของข้อมูลการสลายแอมโมเนียที่ตั้งโปรแกรมไว้ด้วยอุณหภูมิได้รับการวิเคราะห์โดยใช้เกณฑ์ทางทฤษฎีและการทดสอบเชิงทดลอง โดยเน้นถึงผลกระทบของโหมดการรวบรวมข้อมูล ก๊าซพาหะ ขนาดอนุภาค และเรขาคณิตของเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความยืดหยุ่นของวิธีการที่ใช้
วัสดุทั้งหมดที่ศึกษามีโหมด ATPD ที่ซับซ้อนซึ่งครอบคลุมช่วง 423-873K ยกเว้นซีเรียม ซึ่งมีจุดคายการดูดซึมแคบที่ได้รับการแก้ไขแล้ว ซึ่งบ่งชี้ถึงความเป็นกรดต่ำสม่ำเสมอ ข้อมูลเชิงปริมาณบ่งชี้ถึงความแตกต่างในการดูดซับแอมโมเนียระหว่างวัสดุอื่นๆ และซิลิกามากกว่าลำดับความสำคัญ เนื่องจากการกระจาย ATPD ของซีเรียมเป็นไปตามเส้นโค้งเกาส์เซียนโดยไม่คำนึงถึงการครอบคลุมพื้นผิวและอัตราการให้ความร้อน พฤติกรรมของวัสดุที่อยู่ระหว่างการศึกษาจึงถูกอธิบายว่าเป็นความเป็นเส้นตรงของฟังก์ชันเกาส์เซียนสี่ฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องกับการรวมกันของกลุ่มไซต์ปานกลาง อ่อนแอ แข็งแกร่ง และแข็งแกร่งมาก . เมื่อรวบรวมข้อมูลทั้งหมดแล้ว การวิเคราะห์แบบจำลอง ATPD จะถูกนำไปใช้เพื่อช่วยให้ได้ข้อมูลเกี่ยวกับพลังงานการดูดซับของโมเลกุลโพรบตามฟังก์ชันของอุณหภูมิการสลายแต่ละอุณหภูมิ การกระจายพลังงานสะสมตามตำแหน่งจะระบุค่าความเป็นกรดต่อไปนี้ โดยอิงจากค่าพลังงานเฉลี่ย (ในหน่วย kJ/mol) (เช่น การครอบคลุมพื้นผิว θ = 0.5)
จากปฏิกิริยาของโพรพีน โพรพีนจะถูกทำให้ขาดน้ำของไอโซโพรพานอลเพื่อให้ได้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงานของวัสดุที่อยู่ระหว่างการศึกษา ผลลัพธ์ที่ได้มีความสอดคล้องกับการวัด ATPD ก่อนหน้านี้ในแง่ของความแข็งแรงและความอุดมสมบูรณ์ของบริเวณที่เป็นกรดบนพื้นผิว และยังทำให้สามารถแยกแยะระหว่างบริเวณที่เป็นกรดของ Brønsted และ Lewis ได้
รูปที่ 1 (ซ้าย) การแยกส่วนโปรไฟล์ ATPD โดยใช้ฟังก์ชันเกาส์เซียน (เส้นประสีเหลืองแสดงถึงโปรไฟล์ที่สร้างขึ้น จุดสีดำคือข้อมูลการทดลอง) (ขวา) ฟังก์ชันการกระจายพลังงานการสลายแอมโมเนียที่ตำแหน่งต่างๆ
Roberto Di Cio คณะวิศวกรรมศาสตร์, University of Messina, Contrada Dee Dee, Sant'Agata, I-98166 Messina, Italy
Francesco Arena, Roberto Di Cio, Giuseppe Trunfio (2015) “การประเมินเชิงทดลองของวิธีการสลายแอมโมเนียที่ตั้งโปรแกรมด้วยอุณหภูมิสำหรับการตรวจสอบคุณสมบัติกรดของพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยาที่ต่างกัน” การเร่งปฏิกิริยาประยุกต์ A: รีวิว 503, 227-236
ซ่อนการวิเคราะห์ (9 กุมภาพันธ์ 2565). การประเมินเชิงทดลองของวิธีการสลายแอมโมเนียที่ตั้งโปรแกรมไว้ด้วยอุณหภูมิเพื่อศึกษาคุณสมบัติของกรดของพื้นผิวที่ต่างกันของตัวเร่งปฏิกิริยา อาริโซน่า สืบค้นเมื่อวันที่ 7 กันยายน 2023 จาก https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016.
ซ่อนการวิเคราะห์ “การประเมินการทดลองวิธีการกำจัดแอมโมเนียที่ตั้งโปรแกรมไว้ด้วยอุณหภูมิเพื่อศึกษาคุณสมบัติกรดของพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยาที่ต่างกัน” อาริโซน่า 7 กันยายน 2023 .
ซ่อนการวิเคราะห์ “การประเมินการทดลองวิธีการกำจัดแอมโมเนียที่ตั้งโปรแกรมด้วยอุณหภูมิเพื่อศึกษาคุณสมบัติกรดของพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยาที่ต่างกัน” อาริโซน่า https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016. (เข้าถึงเมื่อ: 7 กันยายน 2023).
ซ่อนการวิเคราะห์ 2022. การประเมินการทดลองวิธีการกำจัดแอมโมเนียที่ตั้งโปรแกรมไว้ด้วยอุณหภูมิ เพื่อศึกษาคุณสมบัติที่เป็นกรดของพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยาที่ต่างกัน AZoM เข้าถึงวันที่ 7 กันยายน 2023 https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016