程序升溫脫附(temperatureprogrammeddesorption—TPD)將已吸附吸附質(zhì)的吸附劑或催化劑按預(yù)定的升溫程序(如等速升溫)加熱,得到吸附質(zhì)的脫附量與溫度關(guān)系圖的方法。
主要用于考察吸附質(zhì)與吸附劑或催化劑之間的結(jié)合情況,可獲得催化表面活性中心,表面反應(yīng)等方面的信息。脫附譜包括的信息有峰的數(shù)目(與結(jié)合狀態(tài)數(shù)有關(guān)),峰極大處的溫度值和各種結(jié)合狀態(tài)的分子數(shù)(正比于每個(gè)峰的面積)。對(duì)圖譜隨加熱速度和初始覆蓋度變化的分析,可得出旬一結(jié)合狀態(tài)的其他信息,如脫附活化能,脫附速率常數(shù)的指前因子禮脫附動(dòng)力學(xué)級(jí)數(shù)。
程序升溫脫附實(shí)驗(yàn)主要包括以下主要步驟:催化劑表面凈化(這一點(diǎn)在以TCD為檢測(cè)器的時(shí)候尤為重要)、一定條件下探針?lè)肿拥奈健⒊绦蛏郎孛摳剑瑫r(shí)記錄探針?lè)肿用摳脚c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(lái)除去表面物理吸附的H2O、CO2等雜質(zhì)分子,而后繼續(xù)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?lè)肿拥臍怏w,使催化劑表面達(dá)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?lè)肿映ィ龣z測(cè)器中基線穩(wěn)定后,開始升溫,同時(shí)記錄探針?lè)肿用摳降那闆r。
程序升溫脫附主要優(yōu)點(diǎn)如下:
1、設(shè)備操作易行(PCA1200程序升溫化學(xué)吸附儀在市場(chǎng)上已占大部分份額);
2、操作方便、測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確、圖譜可作數(shù)值解析,便于定性及定量分析,研究范圍大,幾乎包括所有實(shí)用催化劑;
3、從能力角度出發(fā),原位考察吸附分子和固體表面的反應(yīng)情況,可提供有關(guān)表面結(jié)果的諸多信息;
4、對(duì)催化劑制備參數(shù)非常敏感,高度的鑒別能力。