tpd測試是測試什么
TPD/TPR測試程序升溫分析技術是一種動態的分析過程,當催化劑表面吸附某些吸附質時,在惰性氣體保護下,以一定升溫速率加熱,可以檢測流出氣體的組成和濃度的變化以及表征催化劑表面化學性質的變化,統稱為程序升溫分析技術。根據預處理條件和氣氛的不同,可以分為程序升溫脫附(Temperature Programmed Desorption,TPD),程序升溫還原(Temperature Programmed Reduction,TPR),程序升溫氧化(Temperature Programmed Oxidization,TPO),程序升溫表面反應(TPSR)以及脈沖吸附等。通過程序升溫分析技術主要可以研究催化劑表面吸附中心的類型和數量;活性組分、助劑及載體之間的相互作用力;催化劑的還原性質;各種催化效應(氫溢流現象、協同效應及合金化效應等);金屬分散度;活性金屬比表面積以及催化劑失活和再生等。
TPD理論基礎
NH3/CO2-TPD是實驗室中簡單表征催化劑酸堿性最常用最方便的方法。其理論基礎在于“吸附熱”三個字,就吸附而言,根據探針分子和催化劑(吸附劑)作用方式的不同,可以分為物理吸附和化學吸附,物理吸附中探針分子至于催化劑發生簡單的物理作用,相互作用力較弱;而化學吸附顧名思義,指探針分子和催化劑之間發生化學作用,生成作用力較強的化學鍵。
一般而言,物理吸附和化學吸附都是放熱的過程,以探針分子和催化劑為體系考慮時,總的能量是降低,因此吸附的逆過程:脫附則是一個能量升高的過程,需要外部供給一定的能量才能夠實現,在TPD的測試中,這種能量就是以熱能的形式供給,即通過電熱爐加熱使已吸附了探針分子的催化劑發生脫附。
TPD實驗方法
基于以上原理,TOD實驗主要包括以下主要步驟:催化劑表面凈化(這一點在以TCD為檢測器的時候尤為重要)、一定條件下探針分子的吸附、程序升溫脫附,同時記錄探針分子脫附與溫度變化的曲線。
具體而言,首先催化劑需要在一定溫度的條件下,使用惰性氣體吹掃來除去表面物理吸附的H2O、CO2等雜質分子,而后繼續在惰性氣體吹掃下使溫度變化到所需要的吸附溫度,然后通入含有探針分子的氣體,使催化劑表面達到吸附飽和,再通入惰性氣體將管路和催化劑表面參與的一些探針分子除去,待檢測器中基線穩定后,開始升溫,同時記錄探針分子脫附的情況。
TPD:主要用來研究催化劑表面吸附中心的類型和數量 常規氣氛:NH3.CO2.O2.H2.CO(常規都是10%混合氣),常規條件測到800℃
TPR:主要用來研究活性組分、助劑及載體之間的相互作用力;催化劑的還原性質;各種催化效應(氫溢流現象、協同效應及合金化效應等);常規氣氛:H2.CO(常規都是10%混合氣),常規條件測到800℃
TPO:主要活性金屬比表面積以及催化劑失活和再生等;O2(常規都是10%混合氣)
脈沖:主要測金屬的分散度情況;常規氣氛:CO、H2
儀器檢測器:TCD,質譜
TPD用來測量某固體酸堿的強度和數量。例如:堿性氣體在酸性中心上吸附時,吸附在強酸中心上的比吸附在弱酸中心上的穩定,也更難脫附,提高溫度可令其從酸性中心上脫附,而那些在弱酸中心上的將首先脫附,因此測定在不同溫度下脫附的吸附堿相對量可測定酸中心強度,而脫附的堿性氣體的量也就對應其酸量。常用的堿性氣體有氨氣,常用的酸性氣體用CO2;
TPR常應用于表征負載型金屬或過渡金屬氧化物催化劑,對TPR結果進行分析可以獲得金屬與載體的相互作用,金屬的價態和是否形成合金等方面的信息。當負載的金屬的價態,聚集狀態,與載體的作用發生改變的時候,其還原溫度,還原后的價態將會發生改變,如果能測出程序升溫還原過程中氫氣的消耗量,還原溫度等,就能得到負載金屬的一些狀態參數。通入氫氣或氫氣與惰性氣體混合氣。
TPD或者TPR定量方法大致如下(不是唯一標準):可以通過注射一定量的氨氣或氫氣來建立峰面積與氣體摩爾數的標準曲線的,然后利用這個標準曲線通過樣品的峰面積反推得到樣品表面吸附氣體的量來定量。
脈沖測分散度:測試時候只吸附沒有脫附;每次脈沖都是固定的量,比如是0.5ml,常溫常壓下,一般的材料物理吸附可以忽略;看脈沖多少次能吸附飽和,每次吸附的量都可以計算,然后根據暴露的一個金屬原子吸附固定個氫原子(參考文獻),來進行計算樣品待測金屬元素分散度(需要告知準確的金屬含量)。但是如果樣品負載不同的貴金屬,沒法區分元素測出不同金屬的分散度。
樣品要求
1、常規都是粉末、顆粒狀樣品,粒度為 40-80目;
2、樣品需充分干燥,樣品量不得少于100mg;
3、如有塊狀、薄膜樣品需考慮氣體分子能否擴散到樣品里面,需要事先跟客戶經理溝通確認;
4、要求樣品不含S、鹵素等,測試溫度范圍內,樣品穩定,不能產生腐蝕性氣體。
常見問題
1. 樣品顆粒大小多少合適?
樣品粒度40-80目即可。顆粒不要太細,太細通入載氣時容易被帶出來,如果偏細測試一般需要塞石英棉。測完樣品無法回收。
2. 得到數據怎么是負值?
負值只是檢測器信號顯示方式,數據重新處理下即可,可以找我們客戶經理或者自己縱坐標統一乘以-1
3. TCD和質譜檢測器有什么區別?
TCD沒法區分氣體,只有有變化都會出峰;質譜可以檢測指定的小分子。
4. 在TPD測試中,定量分析得到的脫附量單位可能為cm3/g或者mmol/g,它們之間怎么換算?
1mmol/g=22.4cm3/g
5. 哪里可以做TPD/TPR測試
中企檢測認證網提供iso體系認證機構查詢,檢驗檢測、認證認可、資質資格、計量校準、知識產權貫標一站式行業企業服務平臺。中企檢測認證網為檢測行業相關檢驗、檢測、認證、計量、校準機構,儀器設備、耗材、配件、試劑、標準品供應商,法規咨詢、標準服務、實驗室軟件提供商提供包括品牌宣傳、產品展示、技術交流、新品推薦等全方位推廣服務。這個問題就給大家解答到這里了,如還需要了解更多專業性問題可以撥打中企檢測認證網在線客服13550333441。為您提供全面檢測、認證、商標、專利、知識產權、版權法律法規知識資訊,包括商標注冊、食品檢測、第三方檢測機構、網絡信息技術檢測、環境檢測、管理體系認證、服務體系認證、產品認證、版權登記、專利申請、知識產權、檢測法、認證標準等信息,中企檢測認證網為檢測認證商標專利從業者提供多種檢測、認證、知識產權、版權、商標、專利的轉讓代理查詢法律法規,咨詢輔導等知識。
本文內容整合網站:百度百科、搜狗百科、360百科、知乎、市場監督總局 、國家認證認可監督管理委員會、質量認證中心
免責聲明:本文部分內容根據網絡信息整理,文章版權歸原作者所有。向原作者致敬!發布旨在積善利他,如涉及作品內容、版權和其它問題,請跟我們聯系刪除并致歉!