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程序升温脱附（TPD）法简介2010级化学工艺何理西南石油大学西南石油大学主要内容基本原理1实验方法2实验设备3西南石油大学基本原理碱性气体吸附－脱附法碱性气体分子与固体催化剂表面接触时，除了发生气－固物理吸附外还会发生化学吸附，即碱性气态分子在催化剂酸性部位的强吸附。此种吸附先从催化剂强酸部位开始，逐步向弱酸部位发展，脱附过程与此相反。因此对于某一给定催化剂，可以选用合适的碱性气体，利用各种测量气体吸附、脱附的实验技术测量催化剂的酸强度和酸度。酸强度由吸附热或脱附活化能表示。酸度则由单位重量（或单位表面积）催化剂化学吸附碱性分子的数量表示。西南石油大学带有程序升温的色谱法热差法量热法碱性气体吸附－脱附法分类带有程序升温的热重法静态容量法重量法西南石油大学程序升温脱附法原理吸附对待测催化剂进行脱气、还原等一系列预处理后进行饱和吸附脱附程序加热升温，吸附质变速脱附检测用气相色谱检测脱附气体浓度随温度的变化，得到TPD谱图分析数据西南石油大学TPD过程中表面覆盖度、脱附速率、温度和时间的关系图西南石油大学mT程序升温峰图程序升温脱附峰图随着温度升高脱附速率先升高再减慢代表脱附速率最大时的峰温不同下的峰代表不同的吸附中心峰面积代表脱附量大小mT西南石油大学预处理实验方法分析数据吸附－脱附西南石油大学一、预处理（1）80目左右待测样品准确称量0.1g；（2）250℃～500℃焙烧2h后装入样品管；（3）350℃He气吹扫1h；（4）冷却到120℃，恒温30分钟。西南石油大学3NH二、吸附－脱附（1）注入一定量吸附质；（2）以（15℃～20℃）/min速率的升温，控制载气速度45ml/min进行脱附至结束，得到程脱谱;（3）由低到高逐渐改变吸附质进样量，重复上述步骤得到多组TPD谱图。西南石油大学三、分析数据定性分析（1）对比上述几组TPD谱，若仅出现一个峰，表明只有一种吸附中心（酸/碱类型）。若出现两个或多个脱附峰，表明有二个或多种吸附中心（酸/碱类型）。（2）低温脱附峰（Tm＝25～200℃）相应于弱酸/碱中心，中温峰（Tm＝200～400℃）相应于中等酸/碱中心，高温峰（Tm＞400℃）相应于强酸/碱中心；西南石油大学(1）氨进料量（ml）0，加热速度β（℃/min）14.0;(2)氨进料量（ml）1，加热速度β（℃/min）14.2;(3)氨进料量（ml）1.5，加热速度β（℃/min）13.8;(4)氨进料量（ml）2，加热速度β（℃/min）13.3;(5)氨进料量（ml）4，加热速度β（℃/min）14.6;HZSM－5分子筛上NH3的TPD图谱西南石油大学定量分析(1)在TPD相邻峰之间的交界处，分割程序脱附物，并以气相色谱外标法测定每一脱附峰面积所代表的吸附质量。(2)一般假定一个吸附中心吸附一个探针分子，根据每个脱附峰含探针分子量可以算出每g催化剂上每类吸附的中心数，即每类催化剂上每类酸的酸/碱部位数。西南石油大学实验设备设备名称：SP-2100A气相色谱仪制造厂商：北京北分瑞利集团色谱仪器中心价位：（1）主机+FID+TCD+单填料进样器+单毛细柱进样器＝44500元（2）主机+FID+TCD+双毛细柱进样器＝49200元西南石油大学仪器特点（1）操作简单画面切换简单明了，仪器的所有电气控制参数设置及故障均有显示，可使操作者在很短的时间内掌握仪器的使用方法。*具有自我诊断功能，开机后仪器便可自动对各部分电气单位进行诊断，并及进显示诊断结果。*四路独立控温系统：柱箱、进样器箱、TCD检测器箱及离子化检测器箱均可独立控制其温度。*实时调零：分析前可对输出实时调零。*五阶程序升温：升温速率0.1-30摄氏度/min任选。*进样器：可同时安装两套填充柱进样器和一套毛细管进样器。*四种检测器可供选择：TCD、FID、ECD、FPD。