ตัวพาตัวเร่งปฏิกิริยาและซีโอไลต์

เราใช้คุกกี้เพื่อปรับปรุงประสบการณ์ของคุณ โดยการเรียกดูไซต์นี้ต่อไป แสดงว่าคุณยอมรับให้เราใช้คุกกี้ ข้อมูลเพิ่มเติม
บทความนี้เน้นที่คุณสมบัติความเป็นกรดของพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยาออกไซด์และตัวรองรับ (γ-Al2O3, CeO2, ZrO2, SiO2, TiO2, ซีโอไลต์ HZSM5) และการตรวจจับพื้นผิวโดยเปรียบเทียบโดยการวัดการดูดซับแอมโมเนียที่ตั้งโปรแกรมไว้ตามอุณหภูมิ (ATPD) ATPD เป็นวิธีการที่เชื่อถือได้และเรียบง่าย โดยที่พื้นผิวจะเกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิหลังจากอิ่มตัวด้วยแอมโมเนียที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งนำไปสู่การดูดซับโมเลกุลโพรบและการกระจายอุณหภูมิ
จากการวิเคราะห์เชิงปริมาณและ/หรือเชิงคุณภาพของรูปแบบการดูดซับ สามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับพลังงานของการดูดซับ/การดูดซับและปริมาณแอมโมเนียที่ดูดซับบนพื้นผิว (การดูดซับแอมโมเนีย) แอมโมเนียซึ่งเป็นโมเลกุลพื้นฐานสามารถใช้เป็นโพรบเพื่อกำหนดความเป็นกรดของพื้นผิวได้ ข้อมูลเหล่านี้สามารถช่วยให้เข้าใจพฤติกรรมการเร่งปฏิกิริยาของตัวอย่างและยังช่วยปรับแต่งการสังเคราะห์ระบบใหม่ได้อีกด้วย แทนที่จะใช้เครื่องตรวจจับ TCD แบบดั้งเดิม จะใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลควอดรูโพล (Hiden HPR-20 QIC) ในงานนี้ โดยเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ทดสอบผ่านเส้นเลือดฝอยที่ให้ความร้อน
การใช้ระบบ QMS ช่วยให้สามารถแยกแยะระหว่างสปีชีส์ต่าง ๆ ที่แยกตัวออกจากพื้นผิวได้อย่างง่ายดายโดยไม่ต้องใช้ตัวกรองหรือกับดักทางเคมีหรือทางกายภาพใดๆ ที่อาจส่งผลเสียต่อการวิเคราะห์ การตั้งค่าศักยภาพการแตกตัวของเครื่องมืออย่างเหมาะสมจะช่วยป้องกันการแตกตัวของโมเลกุลน้ำและการรบกวนสัญญาณแอมโมเนีย m/z ที่เกิดขึ้น ความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของข้อมูลการแยกตัวของแอมโมเนียที่ตั้งโปรแกรมไว้ตามอุณหภูมิได้รับการวิเคราะห์โดยใช้เกณฑ์ทางทฤษฎีและการทดสอบเชิงทดลอง โดยเน้นที่ผลกระทบของโหมดการรวบรวมข้อมูล ก๊าซพาหะ ขนาดอนุภาค และรูปทรงของเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความยืดหยุ่นของวิธีการที่ใช้
วัสดุที่ศึกษาทั้งหมดมีโหมด ATPD ที่ซับซ้อนซึ่งครอบคลุมช่วง 423-873K ยกเว้นซีเรียมซึ่งแสดงจุดสูงสุดของการดูดซับที่แคบซึ่งบ่งชี้ถึงความเป็นกรดต่ำที่สม่ำเสมอ ข้อมูลเชิงปริมาณบ่งชี้ถึงความแตกต่างในการดูดซับแอมโมเนียระหว่างวัสดุอื่นและซิลิกามากกว่าหนึ่งลำดับความสำคัญ เนื่องจากการกระจาย ATPD ของซีเรียมนั้นเป็นไปตามเส้นโค้งเกาส์เซียนโดยไม่คำนึงถึงการครอบคลุมพื้นผิวและอัตราการให้ความร้อน พฤติกรรมของวัสดุที่ศึกษาจึงอธิบายได้ว่าเป็นเส้นตรงของฟังก์ชันเกาส์เซียนสี่แบบที่เกี่ยวข้องกับการรวมกันของกลุ่มไซต์ปานกลาง อ่อน แข็งแกร่ง และแข็งแกร่งมาก เมื่อรวบรวมข้อมูลทั้งหมดแล้ว การวิเคราะห์แบบจำลอง ATPD จะถูกนำมาใช้เพื่อช่วยรับข้อมูลเกี่ยวกับพลังงานการดูดซับของโมเลกุลโพรบเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิการดูดซับแต่ละอุณหภูมิ การกระจายพลังงานสะสมตามตำแหน่งบ่งชี้ค่าความเป็นกรดต่อไปนี้โดยอิงจากค่าพลังงานเฉลี่ย (ในหน่วย kJ/mol) (เช่น การครอบคลุมพื้นผิว θ = 0.5)
โพรพีนถูกทำให้แห้งด้วยไอโซโพรพานอลเพื่อเป็นปฏิกิริยาตรวจจับ เพื่อให้ได้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงานของวัสดุที่ศึกษา ผลลัพธ์ที่ได้สอดคล้องกับการวัด ATPD ก่อนหน้านี้ในแง่ของความแข็งแรงและความอุดมสมบูรณ์ของจุดกรดบนพื้นผิว และยังทำให้สามารถแยกแยะจุดกรดของ Brønsted และ Lewis ได้อีกด้วย
รูปที่ 1 (ซ้าย) การดีคอนโวลูชันของโปรไฟล์ ATPD โดยใช้ฟังก์ชันเกาส์เซียน (เส้นประสีเหลืองแสดงถึงโปรไฟล์ที่สร้างขึ้น จุดสีดำคือข้อมูลการทดลอง) (ขวา) ฟังก์ชันการกระจายพลังงานการดูดซับแอมโมเนียในตำแหน่งต่างๆ
Roberto Di Cio คณะวิศวกรรมศาสตร์, University of Messina, Contrada Dee Dee, Sant'Agata, I-98166 Messina, Italy
Francesco Arena, Roberto Di Cio, Giuseppe Trunfio (2015) “การประเมินการทดลองของวิธีการแยกตัวออกตามอุณหภูมิแอมโมเนียเพื่อตรวจสอบคุณสมบัติกรดของพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยาที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน” Applied Catalysis A: บทวิจารณ์ 503, 227-236
ซ่อนการวิเคราะห์ (9 กุมภาพันธ์ 2022) การประเมินเชิงทดลองของวิธีการดูดซับแอมโมเนียตามอุณหภูมิที่ตั้งโปรแกรมไว้เพื่อศึกษาคุณสมบัติกรดของพื้นผิวที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันของตัวเร่งปฏิกิริยา AZ ดึงข้อมูลเมื่อวันที่ 7 กันยายน 2023 จาก https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016
ซ่อนการวิเคราะห์ “การประเมินการทดลองของวิธีการแยกแอมโมเนียที่ตั้งโปรแกรมอุณหภูมิเพื่อศึกษาคุณสมบัติกรดของพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยาที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน” AZ 7 กันยายน 2023 .
ซ่อนการวิเคราะห์ “การประเมินเชิงทดลองของวิธีการแยกแอมโมเนียตามอุณหภูมิที่ตั้งโปรแกรมไว้สำหรับการศึกษาคุณสมบัติกรดของพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยาที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน” AZ. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016 (เข้าถึงเมื่อ: 7 กันยายน 2023)
Hide analytics. 2022. การประเมินเชิงทดลองของวิธีการแยกแอมโมเนียที่ตั้งโปรแกรมอุณหภูมิสำหรับการศึกษาคุณสมบัติเป็นกรดของพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยาที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน AZoM เข้าถึงเมื่อวันที่ 7 กันยายน 2023 https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016