Ми використовуємо файли cookie, щоб покращити ваш досвід. Продовжуючи перегляд цього сайту, ви погоджуєтесь на використання файлів cookie. Більше інформації.
Ця стаття зосереджена на властивостях поверхневої кислотності оксидних каталізаторів і носіїв (γ-Al2O3, CeO2, ZrO2, SiO2, TiO2, цеоліт HZSM5) і порівняльному виявленні їх поверхні шляхом вимірювання температурно-програмованої десорбції аміаку (ATPD). ATPD є надійним і простим методом, при якому поверхня після насичення аміаком при низькій температурі зазнає зміни температури, що призводить до десорбції молекул зонда, а також розподілу температури.
За допомогою кількісного та/або якісного аналізу моделі десорбції можна отримати інформацію про енергію десорбції/адсорбції та кількість аміаку, адсорбованого на поверхні (поглинання аміаку). Як основну молекулу аміак можна використовувати як зонд для визначення кислотності поверхні. Ці дані можуть допомогти зрозуміти каталітичну поведінку зразків і навіть допомогти точно налаштувати синтез нових систем. Замість використання традиційного TCD детектора в задачі використовувався квадрупольний мас-спектрометр (Hiden HPR-20 QIC), підключений до тестового пристрою через нагрітий капіляр.
Використання QMS дозволяє нам легко розрізняти різні види, десорбовані з поверхні, без використання будь-яких хімічних або фізичних фільтрів і пасток, які можуть негативно вплинути на аналіз. Правильне налаштування потенціалу іонізації приладу допомагає запобігти фрагментації молекул води та, як наслідок, інтерференції з сигналом аміаку m/z. Точність і надійність температурно-програмованих даних десорбції аміаку були проаналізовані з використанням теоретичних критеріїв і експериментальних тестів, підкреслюючи вплив режиму збору даних, газу-носія, розміру частинок і геометрії реактора, демонструючи гнучкість використаного методу.
Усі досліджувані матеріали мають складні режими ATPD, що охоплюють діапазон 423-873 К, за винятком церію, який демонструє чіткі вузькі піки десорбції, що вказує на однакову низьку кислотність. Кількісні дані вказують на різницю в поглинанні аміаку між іншими матеріалами та кремнеземом більш ніж на порядок. Оскільки розподіл ATPD церію слідує кривій Гауса незалежно від покриття поверхні та швидкості нагрівання, поведінка досліджуваного матеріалу описується як лінійність чотирьох функцій Гауса, пов’язаних із поєднанням помірних, слабких, сильних і дуже сильних груп сайтів. . Після того, як усі дані були зібрані, було застосовано аналіз моделювання ATPD, щоб допомогти отримати інформацію про енергію адсорбції молекули зонда як функцію кожної температури десорбції. Кумулятивний розподіл енергії за місцем розташування вказує на такі значення кислотності на основі середніх значень енергії (у кДж/моль) (наприклад, покриття поверхні θ = 0,5).
В якості пробної реакції пропен піддавали дегідратації ізопропанолу для отримання додаткової інформації про функціональність досліджуваних матеріалів. Отримані результати узгоджувалися з попередніми вимірюваннями ATPD щодо сили та кількості поверхневих кислотних центрів, а також дозволили розрізнити кислотні центри Бренстеда та Льюїса.
Рисунок 1. (Ліворуч) Деконволюція профілю ATPD за допомогою функції Гауса (жовта пунктирна лінія представляє згенерований профіль, чорні крапки — експериментальні дані) (праворуч) Функція розподілу енергії десорбції аміаку в різних місцях.
Roberto Di Cio Факультет інженерії, Університет Мессіни, Contrada Dee Dee, Sant'Agata, I-98166 Messina, Італія
Франческо Арена, Роберто Ді Чіо, Джузеппе Трунфіо (2015) «Експериментальна оцінка методу температурно-програмованої десорбції аміаку для дослідження кислотних властивостей гетерогенних поверхонь каталізатора» Applied Catalysis A: Review 503, 227-236
Приховати аналітику. (9 лютого 2022 р.). Експериментальна оцінка методу температурно-програмованої десорбції аміаку для дослідження кислотних властивостей неоднорідних поверхонь каталізаторів. AZ. Отримано 7 вересня 2023 року з https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016.
Приховати аналітику. «Експериментальна оцінка методу температурно-програмованої десорбції аміаку для вивчення кислотних властивостей гетерогенних поверхонь каталізатора». AZ. 7 вересня 2023 р
Приховати аналітику. «Експериментальна оцінка методу температурно-програмованої десорбції аміаку для вивчення кислотних властивостей гетерогенних поверхонь каталізатора». AZ. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016. (Дата перегляду: 7 вересня 2023 р.).
Приховати аналітику. 2022. Експериментальна оцінка методу температурно-програмованої десорбції аміаку для дослідження кислотних властивостей поверхонь гетерогенних каталізаторів. AZoM, доступ 7 вересня 2023 р., https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016.
Час публікації: 07 вересня 2023 р
