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. Thông tin thêm.
Bài viết này tập trung vào tính chất axit bề mặt của chất xúc tác oxit và chất mang (zeolit γ-Al2O3, CeO2, ZrO2, SiO2, TiO2, HZSM5) và so sánh việc phát hiện bề mặt của chúng bằng cách đo độ giải hấp amoniac được lập trình theo nhiệt độ (ATPD). ATPD là một phương pháp đáng tin cậy và đơn giản, trong đó bề mặt, sau khi bão hòa amoniac ở nhiệt độ thấp, trải qua sự thay đổi nhiệt độ, dẫn đến sự giải hấp 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 giải hấp/hấp phụ và lượng amoniac được hấp phụ trên bề mặt (sự hấp thụ amoniac). Là một phân tử cơ bản, amoniac có thể được sử dụng làm đầu dò để xác định độ axit của bề mặt. Những dữ liệu này có thể giúp hiểu rõ hơn về 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 đầu dò TCD truyền thống, máy quang phổ khối bốn cực (Hiden HPR-20 QIC) đã được sử dụng trong nhiệm vụ này, được kết nối với thiết bị thử nghiệm thông qua một mao quản được gia nhiệt.
Việc sử dụng QMS cho phép chúng tôi dễ dàng phân biệt các chất khác nhau được tách khỏi bề mặt mà không cần sử dụng bất kỳ bộ lọc hay bẫy hóa học hay vật lý nào có thể ảnh hưởng xấu đến quá trình phân tích. Việc thiết lập đúng thế ion hóa của thiết bị giúp ngăn ngừa sự phân mảnh của các phân tử nước và sự nhiễu loạn do đó gây ra với tín hiệu m/z của amoniac. Độ chính xác và độ tin cậy của dữ liệu tách amoniac được lập trình theo nhiệt độ đã được phân tích bằng các tiêu chí lý thuyết và thử nghiệm thực nghiệm, làm nổi bật ảnh hưởng của chế độ thu thập dữ liệu, khí mang, kích thước hạt và hình dạng lò phản ứng, chứng minh 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 dài trong phạm vi 423-873K, ngoại trừ xeri, biểu hiện các đỉnh giải hấp hẹp đã phân giải cho thấy độ axit thấp đồng đều. Dữ liệu định lượng chỉ ra sự khác biệt trong quá trình hấp thụ amoniac giữa các vật liệu khác và silica nhiều hơn một cấp độ. Vì phân bố ATPD của xeri tuân theo đường cong Gauss bất kể độ phủ bề mặt và tốc độ gia nhiệt, nên hành vi của vật liệu đang nghiên cứu được mô tả là tuyến tính của bốn hàm Gauss liên quan đến sự kết hợp của các nhóm vị trí trung bình, yếu, mạnh và rất mạnh. Sau khi thu thập tất cả dữ liệu, phân tích mô hình ATPD đã được áp dụng để giúp thu thập thông tin về năng lượng hấp phụ của phân tử thăm dò theo từng nhiệt độ giải hấp. Phân bố năng lượng tích lũy theo vị trí chỉ ra các giá trị độ axit sau dựa trên các giá trị năng lượng trung bình (tính bằng kJ/mol) (ví dụ: độ phủ bề mặt θ = 0,5).
Trong phản ứng thăm dò, propen được tách nước bằng isopropanol để thu thập thêm thông tin về chức năng của vật liệu đang nghiên cứu. Kết quả thu được phù hợp với các phép đo ATPD trước đây về cường độ và độ phong phú của các vị trí axit bề mặt, đồng thời cho phép phân biệt giữa các vị trí axit Brønsted và Lewis.
Hình 1. (Trái) Phân tích cấu hình ATPD bằng hàm Gauss (đường chấm màu vàng biểu thị cấu hình được tạo, các chấm đen là dữ liệu thực nghiệm) (phải) Hàm phân bố năng lượng giải hấp amoniac tại nhiều 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 chất xúc tác không đồng nhất” Applied Catalysis A: Review 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 nhiệt độ để nghiên cứu tính chất axit của bề mặt xúc tác dị thể”. 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 dị thể”. 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 axit của bề mặt chất 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: 07-09-2023
