TPD

化学工程与技术03-1班吕忠媛目录TPD简介TPD原理TPD样品的表怔影响TPD表征结果的因素TPD谱图分析PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：素材下载：背景图片：图表下载：优秀PPT下载：教程：教程：教程：资料下载：课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：由于固体酸催化剂的活性来源于其结构中的酸性位，表征该催化剂的酸密度、酸强度，以及强度分布，对催化剂设计、活性评价和应用均具有参考价值。TPD技术是采用正丁胺、吡啶、氨等碱性介质作为探针分子，对固体酸催化剂吸附处理，然后进行程序升温脱附操作。预先吸附了探针分子的催化剂，在均匀升温并通过稳定流速的载气下,当吸附质被提供的热能所活化至足以克服逸出所需要的能量时就产生脱附。吸附质脱附的难易主要取决于吸附键的强度。PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：素材下载：背景图片：图表下载：优秀PPT下载：教程：教程：教程：资料下载：课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：吸附物理吸附化学吸附{活化吸附(需要活化能,在较高温度,具有较高的吸附热)非活化吸附(不需要活化能,低温){TPD原理是先让固体酸吸附一些碱性分子至饱和,然后低温加热除去物理吸附的碱分子,余下的就是化学吸附的碱性探针分子,这些分子的吸附量对应于酸中心的数目;而酸强度的分布则通过加热时不同的脱附温度得到。脱附峰的最高温度(Tm)和脱附活化能(Ed)的关系见式:2lgTm-lgβ=Ed/2303RTm+lg(EdAmRK0)其中,β—程序升温速率;Am—饱和吸附量;R—为摩尔气体常数;K0—为与脱附速率有关的指数。由此可近似计算出催化剂的Ed。PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：素材下载：背景图片：图表下载：优秀PPT下载：教程：教程：教程：资料下载：课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：载气钢瓶;2.氨钢瓶;3.干燥器;4.稳流阀;5.转子流量计;6.热导7.记录仪;8.六通阀;9.反应器;10.反应器加热炉;11.程序升温控制器3.1实验装置图3.2NH3-TPD分析仪探针分子在选定的温度和压力下要有足够的稳定性。探针分子在所研究样品的表面上不会分解,也不会生成稳定的表面化合物。3.3探针分子的选择程序升温脱附法测定催化剂的酸性中常用的探针分子有氨气、吡啶。3.4检测器的选择化学吸附仪常用热导池检测器,可以满足一般要求,但对于NH3-TPD常使用质谱检测器,其灵敏度高,对于弱酸性催化剂,仍可给出较好的结果。1.准确称取100mg40～60目的样品,装入内径为3mm的U形石英反应管中。3.5NH3-TPD测试步骤：3.在100℃吹扫至基线稳定后,以10℃/min的速率程序升温至700℃,同步记录NH3脱附图谱,并定量计算酸中心数。2.在干燥的N2(尾气流速为60mL/min)中,以20℃/min的速率由室温程序升温至500℃,活化2h,然后降至100℃,吸氨至饱和。PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：素材下载：背景图片：图表下载：优秀PPT下载：教程：教程：教程：资料下载：课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：当固体酸催化剂有1个脱附峰时,该催化剂表面酸中心的酸强度分布较集中。当有2个以上脱附峰的催化剂,其表面存在弱酸中心和强酸中心,即催化剂表面酸中心的强度分布较宽。脱附谱图记录了脱附气体浓度随着温度变化的函数。表征吸附在固体物质表面不同吸附强度吸附物质的数目。脱附峰的数目:表征脱附物种的相对数量。例如NH3脱附峰面积亦即NH3脱附量代表具有相应酸强度的酸性位数量。峰面积越大,相应酸位的数量愈多。峰面积:表征脱附物种在固体表面的吸附强度。NH3脱附峰温度Tm表征了催化剂的酸强度，NH3脱附峰温越高,催化剂的酸强度越高。峰温度:不同强度的载体表面酸中心与氨结合能不同,以化学吸附氨的脱附温度区间表征载体的表面酸强度。弱酸中心：150~250℃（低温脱附峰）中强酸中心：250~400℃（中温脱附峰）强酸中心：400~500℃（高温脱附峰）PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：素材下载：背景图片：图表下载：优秀PPT下载：教程：教程：教程：资料下载：课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：载气流速催化剂装填量催化剂粒度程序升温速率影响NH3-TPD表征结果的因素：催化剂的粒度大小主要影响NH3在催化剂表面的内扩散。减小催化剂粒度,可消除内扩散传质的影响。但是过小的催化剂颗粒会使床层压降过大,甚至使一些小颗粒催化剂漏入催化剂承板,被载气流代入检测器中。由图可知:粒度不同的沸石NH3-TPD谱图峰形基本一致。粒度较小的催化剂的总酸量要略大于粒度较大的总酸量。由图4可知:NH3-TPD谱图均出现了两个峰,低温峰和高温峰的峰顶温度Tm与β（升温速率）成正比关系。在β为13~15℃/min时,T相近,脱附活化能Ed趋于稳定。因此,本实验选择在为15℃/min下。当Fc（载气流速）在20-60ml/min时,Tm（峰顶温度）随Fc发生了变化,说明实验中存在着再吸附现象。而Fc在60-80ml/min时,Tm不再随Fc发生变化，加大Fc以消除再吸附现象。由于载气流速过高,会导致脱附物种的浓度降低,使检测器的灵敏度降低,检测信号迟滞,因此该实验应控制Fc为60ml/min。从图6可知,随着催化剂装填量质量的增加,酸量也随之增加。由于β（升温速率）影响出峰温度,β一定后,Tm不应发生改变。说明加大催化剂装填量,导致再吸附现象的加剧,从而使NH3-TPD峰温偏高。1、在TPD实验中活化的目的是为了什么？思考题答：除去样品所含水份及其他吸附物。答：脱附峰的数目表征吸附在固体物质表面不同吸附强度吸附物质的数目。峰面积表征脱附物种的相对数量。峰温度表征脱附物种在固体表面的吸附强度。2、脱附峰的数目、峰面积、峰温度分别表征了什么？3、影响NH3-TPD表征结果的因素？答：催化剂粒度、载气流速、程序升温速率、催化剂装填量。PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：素材下载：背景图片：图表下载：优秀PPT下载：教程：教程：教程：资料下载：课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：