項目簡介
蒸氣吸附儀是測定水和有機蒸氣等溫吸附曲線的儀器,可測量測試材料對水蒸氣、有機蒸汽及各種氣體的吸脫附量、吸脫附速度等參數。
常見項目
化學吸附(TPD/TPR/TPO):催化反應與一般化學反應的基本區別就是,在催化反應中有催化劑的活性中心參與反應;如何深入了解分析催化劑的活性中心對提升催化反應有重要的意義。催化反應七大步驟包括反應物分子外擴散、反應物分子內擴散、反應物分子在催化劑表面吸附并發生化學反應(表面反應)、產物分子從催化劑表面脫附、產物分子內擴散和外擴散。化學吸附測試可以幫助我們了解催化劑表面的活性位點、顆粒尺寸、以及它的表面分散度等一些化學表面的信息。
化學吸附與質譜聯用(TPD-MS):加入MS可以了解具體有哪些氣氛產生。
動態水蒸汽吸附(DVS):動態水蒸氣吸附通過改變氣體的相對濕度,監測樣品重量變化隨時間變化。動態水蒸氣吸附可以研究下列有關物化現象:水分吸附平衡、吸附/干燥速率、吸附/解吸熱、等溫吸附/解吸、吸水/失水動力學、擴散系數、滲透系數。
高壓氣體吸附測試:高壓氣體吸附分析儀使用的靜態容量法,利用氫氣,甲烷和二氧化碳等氣體獲得高壓吸附和脫附等溫線。容量法技術引入一定量的已知氣體(吸附劑)到含有待測樣品的分析室中,當樣品與吸附氣體達到平衡時,記錄z終的平衡壓力。這些數據用來計算樣品吸附氣體的量。
多組分競爭吸附穿透曲線分析儀:穿透柱內裝有顆粒狀吸附劑,堆積成具有一定高度的床層,床層靜止不動,混合氣體經吸附器入口流入,經吸附劑吸附,再由出口流出,通過測定出口氣體各組分濃度隨時間的變化即穿透曲線,來測定除載氣之外的組分的穿透時間、吸附劑對混合氣體各組分的選擇性吸附量等。
結果展示
H2-TPR:
NH3-TPD:
常見問題
1. NH3-TPD同樣的樣品,兩次酸定量的結果不一致?
測試樣品用量和氣體流量這2個因素對峰強度影響都很大,客戶需要對比,盡可能提供詳細的信息(預處理溫度、時間、樣品量、氣體流速等)。
2. CO-TPD操作流程是什么呢?
在反應器中裝入少量催化劑(一般為X mg),在程序控溫加熱升溫爐中進行加熱,同時通入惰性氣體(常規)進行脫附、凈化。直至檢測器(氣相色譜)分析流出氣體信號不再變化為止;切斷載氣,通入預處理氣進行還原或其他處理,同樣在檢測器中分析其結果,直至預處理完畢;降溫直至室溫后,先通入惰性氣體,以便趕走剩余在系統中和催化劑表面上的剩余氣體,直至檢測器信號不再發生變化為止,此時催化劑活化完畢;在室溫-某一設定溫度下,在載氣中脈沖注入吸附氣體CO直至吸附飽和為止;按一定的程序進行線性升溫脫附,同時檢測其脫附氣體中的氣體組分,直到完全脫附為止。
3. 升溫速率對測試結果的影響?
做氧氣TPD,信號通常低于氨氣和二氧化碳,更是遠低于氫氣的,不建議用5℃/min速率。速率越低,信號值越是倍數降低,問題就會越突出。
4. 曲線未回到基線的原因是什么?
沒有回到基線的原因是參比氣和載氣的組份不一致,說明載氣里還有其他氣體組份。常見的原因是:
(1)樣品分解,產生了揮發性的氣體,導致載氣組份變化
(2)樣品還在繼續反應,還在消耗載氣
(3)TCD檢測器污染,導致信號漂移。
5. DVS測試的氣氛是純水蒸氣嗎?還是氮氣和水蒸氣的混合氣體?
DVS測試過程中,水蒸氣是靠氮氣帶入到樣品中的,所以是氮氣和水蒸氣的混合氣體。
6. 測試DVS,對樣品的大小和質量有要求嗎?
樣品是越小越好,測量越準確,顆粒像白砂糖那么小或者更小z好;樣品的質量z少需要50mg。
7. 測試DVS,不知道樣品什么時候達到平衡,應該怎么設置條件,可以讓每一步都能達到平衡?
在實驗要求單上只填相對濕度范圍和濕度階梯,不設置每一步的固定時間,實驗室會在儀器上將每一步的時間設置成自動,根據總量變化來判定是否平衡,再進行下一步,可以讓每一步都能達到平衡。
8. 多組分競爭吸附測試流程是什么?
取1g左右樣品裝入穿透柱中,在規定溫度下活化一段時間。活化完成后將穿透柱從活化爐中取出,置于測試溫度的水浴中降溫冷卻,直到溫度和質譜信號穩定。信號穩定后,切換入口濃度四通閥使氣路狀態為穿透柱部分氣路獨立,開始配氣。使用MFC控制測試氣體的流速。觀察質譜信號穩定后,再次切換入口濃度四通閥開始吸附穿透,直到測試氣體信號再次上升至與配氣時信號強度相當,并走平后,表示已經達到動態平衡,吸附劑吸附飽和,測試結束
9. 多組分競爭吸附穿透和脫附的過程?
吸附穿透:取1g左右樣品裝入穿透柱中,在規定溫度下活化一段時間。活化完成后將穿透柱從活化爐中取出,置于測試溫度的水浴中降溫冷卻,直到溫度和質譜信號穩定。信號穩定后,切換入口濃度四通閥使氣路狀態為穿透柱部分氣路獨立,開始配氣。使用MFC控制測試氣體的流速。觀察質譜信號穩定后,再次切換入口濃度四通閥開始吸附穿透,直到測試氣體信號再次上升至與配氣時信號強度相當,并走平后,表示已經達到動態平衡,吸附劑吸附飽和,測試結束
脫附測試:吸附測試結束之后,將吸附穿透柱拆下,裝上空白穿透柱,惰性氣體吹掃一段時間去除腔體內殘存的原料氣;等待質譜信號走平后,將吸附穿透柱裝上,并以一定的升溫速率和惰性氣體氣流速進行脫附測試,z終溫度為規定溫度,等到質譜信號再次走平后脫附結束。