【正文】 desorption TPD是將預先吸附了某種吸附質(zhì)的催化劑或載體，在通入載氣并按一定程序升溫的條件下，使吸附質(zhì)脫附，用色譜檢測器檢測并記錄脫附速率隨溫度的變化情況。 載氣： 氮氣、氦氣、氬氣 檢測器： TCD（ 熱導檢測器） 結果： TPD曲線程序升溫脫附法（ TPD）第四章 催化劑表征與測試TPD曲線得到的信息：（ 1）催化活性位的強弱和數(shù)量； 如：酸、堿性位的強弱和數(shù)量；（ 2）脫附活化能，與微分吸附熱相當，與表面鍵能 有關；（ 3）頻率因子，正比于吸附熵變，與吸附分子的可 動性有關；（ 4）脫附級數(shù)，與吸附分子間的相互作用程度有 關。HZSM5沸石的 NH3TPD譜圖第四章 催化劑表征與測試TPD曲線的應用第四章 催化劑表征與測試Ir的分散度比較Ir/SiO2催化劑上 H2的 TPD曲線A－ Ir的粒徑為 ；B－ Ir的粒徑為 。幾種沸石分子篩的 TPDNH3曲線第四章 催化劑表征與測試沸石表面酸強度比較TPD曲線的應用第四章 催化劑表征與測試金屬氧化物的催化氧化活性與 O2的 TPD關聯(lián)TPD曲線的應用O2在 各種金屬氧化物上的脫附分類 氧化物 脫附量 /(cm3/cm2)A V2O5, MoO3, Bi2O3, WO3 0B Cr2O3, MnO3, Fe2O3, Co3O4, NiO, CuO?103~?101C Al2O3, SiO2, TiO2, ZnO, SnO2 ?106~?103第四章 催化劑表征與測試金屬氧化物的催化氧化活性與 O2的 TPD關聯(lián)TPD曲線的應用A類： 價電子結構 d0或 d10， 表面缺乏吸附的氧，晶格氧是反應中氧的主要來源，選擇性催化氧化催化劑。B類： 價電子結構 d1~d9， 表面吸附氧濃度高 ， 完全催化氧化催化劑。C類： 價電子結構 d0或 d10 ， 表面吸附氧濃度適中 ， 完全催化氧化或選擇性催化氧化催化劑。其它程序升溫技術： TPR－ Teppareture programmed reduction。 TPO－ Teppareture programmed oxidation。 TPSR－ Teppareture programmed surface reaction.第七節(jié) 活性 活性測試的目的：（ 1） 催化動力學研究（ 2） 實用性能測試動力學研究的作用和意義：（ 1）動力學方程及參數(shù)加深了對催化反應機理的認識，從而指導催化劑的設計和改進；（ 2）動力學方程和參數(shù)是反應工程研究的基礎，因此可以建立反應器模型，指導反應器的設計。 催化反應動力學研究一般在實驗室的微型反應器中借助模型化合物的反應進行。第四章 催化劑表征與測試一、實用活性測試 實用活性測試的目的：（ 1） 篩選催化劑，評價其優(yōu)劣；（ 2） 制備參數(shù)的優(yōu)化；（ 3）確定過程參數(shù)，以確定催化劑的最佳操作條件；（ 4）催化劑失活過程和機理研究；（ 5）失活原因診斷；（ 6）催化劑產(chǎn)品質(zhì)量檢驗；（ 7）模擬工業(yè)條件的長周期運轉(zhuǎn)，考察催化劑的活性穩(wěn)定性，為工業(yè)放大和工業(yè)應用提供數(shù)據(jù)。第四章 催化劑表征與測試一、實用活性測試 實用活性比較的表示方法：（ 1） 固定空間速度下的轉(zhuǎn)化率；（ 2） 固定轉(zhuǎn)化率下的空間速度；（ 3）達到給定轉(zhuǎn)化率所需的溫度。幾個概念： （ 1）空間速度（空速） ： SV－ space velocity 單位時間、單位質(zhì)量（體積）催化劑上通過的反應物質(zhì)量（體積）。 體積空速： LHSV－ liquid hour space velocity, h1 質(zhì)量空速： WHSV － weight hour space velocity, h1第四章 催化劑表征與測試一、實用活性測試 對連續(xù)流動反應器：第四章 催化劑表征與測試（ 2）停留時間或間隔時間： residence time or space time, h 空速的倒數(shù)，是反應時間的量度（并不完全等于真實的反應時間）。催化劑的轉(zhuǎn)化率 ~停留時間曲線 第四章 催化劑表征與測試催化劑的轉(zhuǎn)化率 ~停留時間曲線 第四章 催化劑表征與測試催化劑的轉(zhuǎn)化率 ~溫度曲線 第四章 催化劑表征與測試二、活性測試應考慮的問題 反應過程的擴散控制問題 : 本征動力學的獲得第四章 催化劑表征與測試反應物濃度在多孔催化劑顆粒周圍的分布（ 1）在催化劑顆粒中存在反應物濃度梯度和溫度梯度。（ 2）擴散和吸附、脫附過程的速率會影響動力學活性。二、活性測試應考慮的問題 擴散控制的判斷：第四章 催化劑表征與測試（ 1）反應速率常數(shù) logk~1/T圖明顯偏離直線；（ 2）反應速率常數(shù) k隨反應物濃度改變而改變；（ 3）反應速率常數(shù) k隨催化劑粒徑改變而改變；（ 4）反應速率常數(shù) k隨攪拌速度改變而改變；（ 5）反應活化能異常偏低。傳質(zhì)限制對動力學參數(shù)的影響 第四章 催化劑表征與測試控制區(qū)域 反應級數(shù) 活化能化學反應 n E顆粒內(nèi)擴散 （ n+1)/2 E/2相間擴散 1 ~0四、反應器的基本概念 實驗室反應器的基本類型：第四章 催化劑表征與測試（ 1）間歇式反應器；密閉容器，恒容體系。 如：反應釜， autoclave（ 2） 連續(xù)式（流動）反應器 ； 敞開體系、恒壓體系。 連續(xù)流動攪拌釜式反應器： CSTR－ continuously stirred tank reactor。 活塞式流動反應器： PER－ plug flow reactor。（ 3） 流化床反應器實驗室反應器的基本類型：第四章 催化劑表征與測試Fig. 1. TEM (a), HRTEM images (b–e) and the products (b–e) prepared by a hydrothermal reaction at 140?Cfor 48 (b), 96 (c) and 144 h (d–f).