Chúng tôi sử dụng cookie để cải thiện trải nghiệm của bạn. Bằng cách tiếp tục duyệt trang web này, bạn đồng ý với việc chúng tôi sử dụng cookie. Thêm thông tin.
Bài viết này tập trung vào tính chất axit bề mặt của chất xúc tác và chất mang oxit (γ-Al2O3, CeO2, ZrO2, SiO2, TiO2, HZSM5 zeolit) và phát hiện so sánh bề mặt của chúng bằng cách đo độ giải hấp amoniac được lập trình theo nhiệt độ (ATPD). ATPD là một phương pháp đơn giản và đáng tin cậy, trong đó bề mặt sau khi được bão hòa amoniac ở nhiệt độ thấp sẽ trải qua sự thay đổi nhiệt độ, dẫn đến sự giải hấp của các phân tử thăm dò cũng như sự phân bố nhiệt độ.
Bằng cách phân tích định lượng và/hoặc định tính mô hình giải hấp, có thể thu được thông tin về năng lượng của quá trình giải hấp/hấp phụ và lượng amoniac hấp phụ trên bề mặt (sự hấp thụ amoniac). Là một phân tử cơ bản, amoniac có thể được sử dụng làm chất thăm dò để xác định độ axit của bề mặt. Những dữ liệu này có thể giúp hiểu được hành vi xúc tác của các mẫu và thậm chí giúp tinh chỉnh quá trình tổng hợp các hệ thống mới. Thay vì sử dụng máy dò TCD truyền thống, máy quang phổ khối bốn cực (Hiden HPR-20 QIC) đã được sử dụng trong nhiệm vụ này, kết nối với thiết bị thử nghiệm thông qua mao quản được làm nóng.
Việc sử dụng QMS cho phép chúng tôi dễ dàng phân biệt giữa các loại khác nhau được giải hấp khỏi bề mặt mà không cần sử dụng bất kỳ bộ lọc và bẫy hóa học hoặc vật lý nào có thể ảnh hưởng xấu đến việc phân tích. Việc thiết lập đúng thế năng ion hóa của thiết bị giúp ngăn chặn sự phân mảnh của các phân tử nước và gây nhiễu với tín hiệu amoniac m/z. Độ chính xác và độ tin cậy của dữ liệu giải hấp amoniac được lập trình theo nhiệt độ được phân tích bằng các tiêu chí lý thuyết và thử nghiệm thực nghiệm, nêu bật những tác động của chế độ thu thập dữ liệu, khí mang, kích thước hạt và hình dạng lò phản ứng, thể hiện tính linh hoạt của phương pháp được sử dụng.
Tất cả các vật liệu được nghiên cứu đều có các chế độ ATPD phức tạp trải rộng trong phạm vi 423-873K, ngoại trừ xeri, thể hiện các đỉnh giải hấp hẹp được phân giải cho thấy độ axit thấp đồng đều. Dữ liệu định lượng cho thấy sự khác biệt về khả năng hấp thụ amoniac giữa các vật liệu khác và silica nhiều hơn một bậc về độ lớn. Do sự phân bố ATPD của xeri tuân theo đường cong Gaussian bất kể độ che phủ bề mặt và tốc độ gia nhiệt, nên hoạt động của vật liệu đang nghiên cứu được mô tả là tuyến tính của bốn hàm Gaussian liên quan đến sự kết hợp của các nhóm vị trí trung bình, yếu, mạnh và rất mạnh. . Sau khi tất cả dữ liệu đã được thu thập, phân tích mô hình ATPD được áp dụng để giúp thu được thông tin về năng lượng hấp phụ của phân tử thăm dò như là một hàm của từng nhiệt độ giải hấp. Sự phân bổ năng lượng tích lũy theo vị trí biểu thị các giá trị độ axit sau dựa trên giá trị năng lượng trung bình (tính bằng kJ/mol) (ví dụ: độ che phủ bề mặt θ = 0,5).
Là một phản ứng thăm dò, propene được khử nước bằng isopropanol để thu được thông tin bổ sung về chức năng của vật liệu đang nghiên cứu. Các kết quả thu được phù hợp với các phép đo ATPD trước đây về cường độ và độ phong phú của các tâm axit bề mặt, đồng thời cũng giúp có thể phân biệt giữa các tâm axit Brønsted và Lewis.
Hình 1. (Trái) Giải mã cấu hình ATPD bằng hàm Gaussian (đường chấm màu vàng biểu thị cấu hình được tạo, các chấm đen là dữ liệu thử nghiệm) (phải) Hàm phân phối năng lượng giải hấp Amoniac tại các vị trí khác nhau.
Roberto Di Cio Khoa Kỹ thuật, Đại học Messina, Contrada Dee Dee, Sant'Agata, I-98166 Messina, Ý
Francesco Arena, Roberto Di Cio, Giuseppe Trunfio (2015) “Đánh giá thực nghiệm phương pháp giải hấp theo chương trình nhiệt độ amoniac để nghiên cứu tính chất axit của bề mặt xúc tác không đồng nhất” Xúc tác ứng dụng A: Đánh giá 503, 227-236
Ẩn phân tích. (ngày 9 tháng 2 năm 2022). Đánh giá thực nghiệm phương pháp giải hấp amoniac theo chương trình nhiệt độ để nghiên cứu tính chất axit của bề mặt không đồng nhất của chất xúc tác. AZ. Truy cập ngày 7 tháng 9 năm 2023 từ https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016.
Ẩn phân tích. “Đánh giá thực nghiệm phương pháp giải hấp Amoniac được lập trình theo nhiệt độ để nghiên cứu tính chất axit của bề mặt chất xúc tác không đồng nhất”. AZ. Ngày 7 tháng 9 năm 2023
Ẩn phân tích. “Đánh giá thực nghiệm phương pháp giải hấp Amoniac được lập trình theo nhiệt độ để nghiên cứu tính chất axit của bề mặt xúc tác không đồng nhất”. AZ. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016. (Truy cập: ngày 7 tháng 9 năm 2023).
Ẩn phân tích. 2022. Đánh giá thực nghiệm phương pháp giải hấp amoniac được lập trình theo nhiệt độ để nghiên cứu tính chất axit của bề mặt xúc tác không đồng nhất. AZoM, truy cập ngày 7 tháng 9 năm 2023, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016.
Thời gian đăng: Sep-07-2023
