麥克應用之化學吸附—H+β型分子篩(SiO2/Al2O3:75/1)的酸性位表征:? AutoChem的脈沖化學吸附和TPD應用
前言

分子篩和其它催化劑的Br?nstead酸度是影響反應動力學的重要因素。因此，這些酸位點的表征非常重要，通常是參照氨化學吸附法測定催化劑酸度的標準試驗方法(ASTM D 4824)進行表征。

此外，另一種表征方法則是使用丙胺對樣品進行脈沖化學吸附，隨后進行程序升溫脫附（TPD）并連用質(zhì)譜儀檢測丙烯的方式進行分析（見圖1）。采用帶有蒸汽發(fā)生器選件的AutoChem化學吸附儀與質(zhì)譜儀聯(lián)用可以進行該過程的完整表征分析。

圖1.胺與酸位點反應，通過類似霍夫曼消除反應分解成丙烯和氨實驗部分材料本文中使用的分子篩為H+β(SiO2/Al2O3:75/1)。分別以異丙胺（> 99.5％GC）和丙胺（> 99.0％GC）作為試劑。丙烯（> 99％）也用于校正。制備Beta分子篩可以帶有不同的陽離子，包括NH4+和H+。這些陽離子可通過升溫轉(zhuǎn)變?yōu)镠+。樣品首先在惰氣氣氛中以10℃/min的速率加熱至500℃進行活化，然后降溫至分析溫度200℃。分析

Beta分子篩活化后即進行脈沖化學吸附。在此步驟中，采用惰性氣體氦氣，通過流經(jīng)一個5cm3的loop環(huán)向樣品中注入10次丙胺蒸汽，以確保樣品吸附飽和。分析的最后一是程序升溫脫附（TPD）。在這一步中，質(zhì)譜儀開始掃描檢測產(chǎn)物丙烯信號。數(shù)據(jù)是在200°C到500°C的程序升溫期間采集得到。結(jié)果分析數(shù)據(jù)
為了獲得定量數(shù)據(jù)，質(zhì)譜儀必須通過采用高精度注射器刺穿墊圈注入已知體積Vcal的待檢測氣體（丙烯）來進行校準。質(zhì)譜儀信號的峰面積可以通過AutoChem峰值編輯軟件得到。為了增加校正精度，可以進行多次注射直至峰面積相似為止。然后可以對這些峰面積取平均值，以給出實際氣體體積與質(zhì)譜儀峰面積之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)Vcal/Acal，從而計算出分子篩的酸度。圖2為此過程的示例。

圖2. 面積-體積校準過程中質(zhì)譜儀信號的示例

圖3.AutoChem的熱導率數(shù)據(jù)

圖4.質(zhì)譜儀峰值結(jié)果此外，圖3和圖4表明，熱導檢測方法可檢測到化學吸附中殘留的胺和氨，而質(zhì)譜儀檢測則已區(qū)分出丙烯信號，從而可以計算酸位點的濃度。對圖4中丙烯信號積分后可得峰面積Apms，酸位點濃度Nas可通過下式進行計算：

以下是由圖4中數(shù)據(jù)得到的計算值，濃度值的單位為酸位微摩爾/每克分子篩。

相關講座

麥克粉末流動性網(wǎng)絡講堂預告
題目：通過粉體流動性表征技術優(yōu)化加工工藝及過程
時間：12月11日 10:00-11:00
報名網(wǎng)址：??

麥克應用之化學吸附—AutoChem化學吸附儀的蒸汽進氣精確性

麥克應用之化學吸附—H+Y型分子篩(SiO2/Al2O3:80/1)的酸性位表征（20190823）

麥克應用之化學吸附—H+ Mordenite (SiO2/Al2O3:90/1)的酸性位表征（20190726）

資訊獲取：www.micromeritics.com.cn;www.micromeritics.com

產(chǎn)品咨詢/技術交流合作：021-51085884

服務熱線：400-630-2202

應用支持郵箱（數(shù)據(jù)處理/分析方法咨詢）：application.china@micromeritics.com