Folosim cookie-uri pentru a vă îmbunătăți experiența. Prin continuarea navigării pe acest site, sunteți de acord cu utilizarea cookie-urilor. Mai multe informații.
Acest articol se concentrează pe proprietățile de aciditate superficială ale catalizatorilor și suporților oxizi (γ-Al2O3, CeO2, ZrO2, SiO2, TiO2, zeolit HZSM5) și detectarea comparativă a suprafețelor acestora prin măsurarea desorbției amoniacului programate la temperatură (ATPD). ATPD este o metodă fiabilă și simplă în care suprafața, după ce este saturată cu amoniac la temperatură scăzută, suferă o modificare a temperaturii, ceea ce duce la desorbția moleculelor sondă, precum și la distribuția temperaturii.
Prin analiza cantitativă și/sau calitativă a modelului de desorbție, se pot obține informații despre energia de desorbție/adsorbție și cantitatea de amoniac adsorbită pe suprafață (absorbția de amoniac). Fiind o moleculă de bază, amoniacul poate fi utilizat ca sondă pentru a determina aciditatea unei suprafețe. Aceste date pot ajuta la înțelegerea comportamentului catalitic al probelor și chiar la reglarea fină a sintezei de noi sisteme. În loc să se utilizeze un detector TCD tradițional, în cadrul sarcinii s-a utilizat un spectrometru de masă cuadripol (Hiden HPR-20 QIC), conectat la dispozitivul de testare printr-un capilar încălzit.
Utilizarea QMS ne permite să distingem cu ușurință între diferite specii desorbite de la suprafață, fără utilizarea filtrelor și capcanelor chimice sau fizice care ar putea afecta negativ analiza. Setarea corectă a potențialului de ionizare al instrumentului ajută la prevenirea fragmentării moleculelor de apă și a interferenței rezultate cu semnalul m/z al amoniacului. Acuratețea și fiabilitatea datelor de desorbție a amoniacului programate în funcție de temperatură au fost analizate folosind criterii teoretice și teste experimentale, evidențiind efectele modului de colectare a datelor, gazului purtător, dimensiunii particulelor și geometriei reactorului, demonstrând flexibilitatea metodei utilizate.
Toate materialele studiate au moduri ATPD complexe care se întind în intervalul 423-873K, cu excepția ceriului, care prezintă vârfuri de desorbție înguste rezolvate, indicând o aciditate uniformă scăzută. Datele cantitative indică diferențe în absorbția amoniacului între alte materiale și silice cu mai mult de un ordin de mărime. Deoarece distribuția ATPD a ceriului urmează o curbă gaussiană, indiferent de acoperirea suprafeței și de viteza de încălzire, comportamentul materialului studiat este descris ca o liniaritate a patru funcții gaussiene asociate cu o combinație de grupuri de situsuri moderate, slabe, puternice și foarte puternice. Odată ce toate datele au fost colectate, a fost aplicată analiza de modelare ATPD pentru a ajuta la obținerea de informații despre energia de adsorbție a moleculei sondă în funcție de fiecare temperatură de desorbție. Distribuția cumulativă a energiei în funcție de locație indică următoarele valori ale acidității bazate pe valorile medii ale energiei (în kJ/mol) (de exemplu, acoperirea suprafeței θ = 0,5).
Ca reacție sondă, propena a fost supusă deshidratării izopropanolului pentru a obține informații suplimentare despre funcționalitatea materialelor studiate. Rezultatele obținute au fost în concordanță cu măsurătorile ATPD anterioare în ceea ce privește puterea și abundența situsurilor acide de suprafață și au permis, de asemenea, distingerea între situsurile acide Brønsted și Lewis.
Figura 1. (Stânga) Deconvoluția profilului ATPD folosind o funcție gaussiană (linia punctată galbenă reprezintă profilul generat, punctele negre reprezintă datele experimentale) (dreapta) Funcția de distribuție a energiei de desorbție a amoniacului în diferite locații.
Roberto Di Cio Facultatea de Inginerie, Universitatea din Messina, Contrada Dee Dee, Sant'Agata, I-98166 Messina, Italia
Francesco Arena, Roberto Di Cio, Giuseppe Trunfio (2015) „Evaluarea experimentală a metodei de desorbție a amoniacului programată la temperatură pentru investigarea proprietăților acide ale suprafețelor eterogene de catalizator” Applied Catalysis A: Review 503, 227-236
Ascundeți analizele. (9 februarie 2022). Evaluarea experimentală a metodei de desorbție a amoniacului programată la temperatură pentru studierea proprietăților acide ale suprafețelor eterogene ale catalizatorilor. AZ. Accesat la 7 septembrie 2023 de pe https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016.
Ascundeți analizele. „Evaluarea experimentală a unei metode de desorbție a amoniacului programată în funcție de temperatură pentru studierea proprietăților acide ale suprafețelor eterogene de catalizator”. AZ. 7 septembrie 2023
Ascundeți analizele. „Evaluarea experimentală a metodei de desorbție a amoniacului programată la temperatură pentru studierea proprietăților acide ale suprafețelor eterogene de catalizator”. AZ. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016. (Accesat: 7 septembrie 2023).
Ascundeți analizele. 2022. Evaluarea experimentală a unei metode de desorbție a amoniacului programată la temperatură pentru studierea proprietăților acide ale suprafețelor eterogene ale catalizatorilor. AZoM, accesat la 7 septembrie 2023, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016.
Data publicării: 07 septembrie 2023
