उत्प्रेरक वाहक और जिओलाइट

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यह लेख ऑक्साइड उत्प्रेरकों और समर्थनों (γ-Al2O3, CeO2, ZrO2, SiO2, TiO2, HZSM5 जिओलाइट) की सतह अम्लता गुणों और तापमान-प्रोग्राम्ड अमोनिया अवशोषण (ATPD) को मापकर उनकी सतहों की तुलनात्मक पहचान पर केंद्रित है। एटीपीडी एक विश्वसनीय और सरल विधि है जिसमें सतह, कम तापमान पर अमोनिया से संतृप्त होने के बाद, तापमान परिवर्तन से गुजरती है, जिससे जांच अणुओं के अवशोषण के साथ-साथ तापमान वितरण भी होता है।
विशोषण पैटर्न के मात्रात्मक और/या गुणात्मक विश्लेषण द्वारा, विशोषण/अवशोषण की ऊर्जा और सतह पर अवशोषित अमोनिया की मात्रा (अमोनिया ग्रहण) के बारे में जानकारी प्राप्त की जा सकती है। एक मूल अणु के रूप में, अमोनिया का उपयोग सतह की अम्लता निर्धारित करने के लिए एक जांच के रूप में किया जा सकता है। ये डेटा नमूनों के उत्प्रेरक व्यवहार को समझने में मदद कर सकते हैं और यहां तक ​​कि नई प्रणालियों के संश्लेषण को ठीक करने में भी मदद कर सकते हैं। पारंपरिक टीसीडी डिटेक्टर का उपयोग करने के बजाय, कार्य में एक क्वाड्रुपोल मास स्पेक्ट्रोमीटर (हिडेन एचपीआर -20 क्यूआईसी) का उपयोग किया गया था, जो एक गर्म केशिका के माध्यम से परीक्षण डिवाइस से जुड़ा था।
क्यूएमएस का उपयोग हमें किसी भी रासायनिक या भौतिक फिल्टर और जाल के उपयोग के बिना सतह से निकाली गई विभिन्न प्रजातियों के बीच आसानी से अंतर करने की अनुमति देता है जो विश्लेषण पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकते हैं। उपकरण की आयनीकरण क्षमता की उचित सेटिंग पानी के अणुओं के विखंडन और अमोनिया एम/जेड सिग्नल के साथ परिणामी हस्तक्षेप को रोकने में मदद करती है। तापमान-क्रमादेशित अमोनिया अवशोषण डेटा की सटीकता और विश्वसनीयता का सैद्धांतिक मानदंडों और प्रयोगात्मक परीक्षणों का उपयोग करके विश्लेषण किया गया, जिसमें डेटा संग्रह मोड, वाहक गैस, कण आकार और रिएक्टर ज्यामिति के प्रभावों पर प्रकाश डाला गया, जो इस्तेमाल की गई विधि के लचीलेपन को प्रदर्शित करता है।
अध्ययन की गई सभी सामग्रियों में 423-873K रेंज में फैले जटिल एटीपीडी मोड हैं, सेरियम के अपवाद के साथ, जो समान रूप से कम अम्लता का संकेत देने वाली संकीर्ण डिसोर्शन चोटियों को प्रदर्शित करता है। मात्रात्मक डेटा अन्य सामग्रियों और सिलिका के बीच अमोनिया अवशोषण में परिमाण के एक क्रम से अधिक अंतर दर्शाता है। चूंकि सेरियम का एटीपीडी वितरण सतह कवरेज और हीटिंग दर की परवाह किए बिना गाऊसी वक्र का अनुसरण करता है, अध्ययन के तहत सामग्री के व्यवहार को मध्यम, कमजोर, मजबूत और बहुत मजबूत साइट समूहों के संयोजन से जुड़े चार गाऊसी कार्यों की एक रैखिकता के रूप में वर्णित किया गया है। . एक बार सभी डेटा एकत्र हो जाने के बाद, प्रत्येक विशोषण तापमान के एक फ़ंक्शन के रूप में जांच अणु की सोखने की ऊर्जा पर जानकारी प्राप्त करने में मदद के लिए एटीपीडी मॉडलिंग विश्लेषण लागू किया गया था। स्थान के अनुसार संचयी ऊर्जा वितरण औसत ऊर्जा मूल्यों (केजे/मोल में) (जैसे सतह कवरेज θ = 0.5) के आधार पर निम्नलिखित अम्लता मूल्यों को इंगित करता है।
एक जांच प्रतिक्रिया के रूप में, अध्ययन के तहत सामग्रियों की कार्यक्षमता के बारे में अतिरिक्त जानकारी प्राप्त करने के लिए प्रोपेन को आइसोप्रोपेनॉल के निर्जलीकरण के अधीन किया गया था। प्राप्त परिणाम सतह एसिड साइटों की ताकत और प्रचुरता के संदर्भ में पिछले एटीपीडी माप के अनुरूप थे, और ब्रोंस्टेड और लुईस एसिड साइटों के बीच अंतर करना भी संभव बना दिया।
चित्र 1. (बाएं) गॉसियन फ़ंक्शन का उपयोग करके एटीपीडी प्रोफ़ाइल का डीकोनवोल्यूशन (पीली बिंदीदार रेखा उत्पन्न प्रोफ़ाइल का प्रतिनिधित्व करती है, काले बिंदु प्रयोगात्मक डेटा हैं) (दाएं) विभिन्न स्थानों पर अमोनिया अवशोषण ऊर्जा वितरण फ़ंक्शन।
रॉबर्टो डि सियो इंजीनियरिंग संकाय, मेसिना विश्वविद्यालय, कॉन्ट्राडा डी डी, संत'अगाटा, आई-98166 मेसिना, इटली
फ्रांसेस्को एरिना, रॉबर्टो डि सियो, ग्यूसेप ट्रंफियो (2015) "विषम उत्प्रेरक सतहों के एसिड गुणों की जांच के लिए अमोनिया तापमान-क्रमादेशित अवशोषण विधि का प्रायोगिक मूल्यांकन" एप्लाइड कैटलिसिस ए: समीक्षा 503, 227-236
विश्लेषण छुपाएं. (9 फरवरी, 2022)। उत्प्रेरकों की विषम सतहों के अम्ल गुणों का अध्ययन करने के लिए अमोनिया के तापमान-क्रमादेशित विशोषण की विधि का प्रायोगिक मूल्यांकन। अज़. 7 सितंबर, 2023 को https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016 से लिया गया।
विश्लेषण छुपाएं. "विषम उत्प्रेरक सतहों के एसिड गुणों का अध्ययन करने के लिए तापमान-क्रमादेशित अमोनिया अवशोषण विधि का प्रायोगिक मूल्यांकन"। अज़. 7 सितंबर 2023 .
विश्लेषण छुपाएं. "विषम उत्प्रेरक सतहों के एसिड गुणों का अध्ययन करने के लिए तापमान-क्रमादेशित अमोनिया विशोषण विधि का प्रायोगिक मूल्यांकन"। अज़. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016। (पहुंचा: 7 सितंबर, 2023)।
विश्लेषण छुपाएं. 2022. विषम उत्प्रेरक सतहों के अम्लीय गुणों का अध्ययन करने के लिए तापमान-क्रमादेशित अमोनिया अवशोषण विधि का प्रायोगिक मूल्यांकन। AZoM, 7 सितंबर 2023 को एक्सेस किया गया, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14016।