נושא זרז וזאוליט

אנו משתמשים בעוגיות כדי לשפר את החוויה שלך. על ידי המשך הגלישה באתר זה, אתה מסכים לשימוש שלנו בעוגיות. מידע נוסף.
מאמר זה מתמקד בתכונות החומציות של פני השטח של זרזים ותמיכות תחמוצות (γ-Al2O3, CeO2, ZrO2, SiO2, TiO2, HZSM5 זאוליט) ובזיהוי השוואתי של פני השטח שלהם על ידי מדידת פיזור אמוניה מתוכנת בטמפרטורה (ATPD). ATPD היא שיטה אמינה ופשוטה שבה המשטח, לאחר רווי אמוניה בטמפרטורה נמוכה, עובר שינוי טמפרטורה, מה שמוביל לספיחה של מולקולות בדיקה וכן לפיזור טמפרטורה.
על ידי ניתוח כמותי ו/או איכותי של דפוס הספיחה ניתן לקבל מידע על אנרגיית הספיחה/ספיחה וכמות האמוניה הנספגת על פני השטח (קליטת אמוניה). כמולקולה בסיסית, אמוניה יכולה לשמש כבדיקה לקביעת החומציות של משטח. נתונים אלה יכולים לעזור להבין את ההתנהגות הקטליטית של הדגימות ואף לעזור לכוונן את הסינתזה של מערכות חדשות. במקום להשתמש בגלאי TCD מסורתי, נעשה שימוש בספקטרומטר מסה מרובע פול (Hiden HPR-20 QIC) במשימה, המחובר למכשיר הבדיקה באמצעות נימי מחומם.
השימוש ב-QMS מאפשר לנו להבחין בקלות בין מינים שונים שנספחו מפני השטח ללא שימוש במסננים כימיים או פיזיים ומלכודות שעלולים להשפיע לרעה על הניתוח. הגדרה נכונה של פוטנציאל היינון של המכשיר מסייעת במניעת פיצול של מולקולות המים וההפרעה הנובעת מכך לאות האמוניה m/z. הדיוק והאמינות של נתוני ספיגת אמוניה מתוכנתים בטמפרטורה נותחו תוך שימוש בקריטריונים תיאורטיים ובדיקות ניסיוניות, תוך הדגשת ההשפעות של מצב איסוף נתונים, גז נשא, גודל החלקיקים וגיאומטריית הכור, והדגימו את הגמישות של השיטה שבה נעשה שימוש.
לכל החומרים שנחקרו יש מצבי ATPD מורכבים המשתרעים על טווח 423-873K, למעט cerium, שמציג פסגות ספיחה צרות שנפתרו המעידות על חומציות נמוכה אחידה. נתונים כמותיים מצביעים על הבדלים בספיגת אמוניה בין חומרים אחרים לבין סיליקה ביותר מסדר גודל. מאחר שהתפלגות ה-ATPD של cerium עוקבת אחר עקומה גאוסית ללא קשר לכיסוי פני השטח וקצב החימום, התנהגות החומר הנחקר מתוארת כליניאריות של ארבע פונקציות גאוסיות הקשורות לשילוב של קבוצות אתרים בינוניות, חלשות, חזקות וחזקות מאוד. . לאחר שכל הנתונים נאספו, הוחל ניתוח מודלים של ATPD כדי לסייע בקבלת מידע על אנרגיית הספיחה של מולקולת הבדיקה כפונקציה של כל טמפרטורת ספיחה. התפלגות האנרגיה המצטברת לפי מיקום מציינת את ערכי החומציות הבאים המבוססים על ערכי אנרגיה ממוצעים (בקילו-ג'יי/מול) (למשל כיסוי פני השטח θ = 0.5).
כתגובת בדיקה, פרופן היה נתון להתייבשות של איזופרופנול כדי לקבל מידע נוסף על הפונקציונליות של החומרים הנבדקים. התוצאות שהתקבלו היו עקביות עם מדידות ATPD קודמות מבחינת החוזק והשפע של אתרי חומצה פני השטח, וכן אפשרו להבחין בין אתרי חומצה Brønsted ו- Lewis.
איור 1. (משמאל) דה-קונבולוציה של פרופיל ATPD באמצעות פונקציה גאוסית (קו מנוקד צהוב מייצג את הפרופיל שנוצר, נקודות שחורות הן נתונים ניסיוניים) (מימין) פונקציית חלוקת אנרגיית ספירת אמוניה במקומות שונים.
רוברטו די סיו הפקולטה להנדסה, אוניברסיטת מסינה, Contrada Dee Dee, Sant'Agata, I-98166 מסינה, איטליה
Francesco Arena, Roberto Di Cio, Giuseppe Trunfio (2015) "הערכה ניסויית של שיטת ספיגה מתוכנת בטמפרטורת אמוניה לחקירת מאפייני החומצה של משטחי זרז הטרוגניים" Applied Catalysis A: סקירה 503, 227-236
הסתר ניתוחים. (9 בפברואר 2022). הערכה ניסיונית של השיטה של ​​ספיחה מתוכנת בטמפרטורה של אמוניה כדי לחקור את תכונות החומצה של משטחים הטרוגניים של זרזים. AZ. אוחזר ב-7 בספטמבר 2023 מ-https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016.
הסתר ניתוחים. "הערכה ניסויית של שיטת פיזור אמוניה מתוכנת בטמפרטורה לחקר תכונות החומצה של משטחי זרז הטרוגניים". AZ. 7 בספטמבר 2023 .
הסתר ניתוחים. "הערכה נסיונית של שיטת פיזור אמוניה מתוכנת בטמפרטורה לחקר תכונות החומצה של משטחי זרז הטרוגניים". AZ. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016. (נגישה: 7 בספטמבר 2023).
הסתר ניתוחים. 2022. הערכה נסיונית של שיטת ספיחה אמוניה מתוכנתת בטמפרטורה לחקר התכונות החומציות של משטחי זרז הטרוגניים. AZoM, נגישה ב-7 בספטמבר 2023, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016.