ChemiSorb 2720 和 ChemiSorb 2750 配备相关配件后可执行化学和物理吸附测试,这些测试对催化剂的开发、检测和生产至关重要。 ChemiSorb 2720 和 2750 应用动态化学吸附法,采用高灵敏度热导检测仪(TCD)来准确定量测定催化剂用化学方法吸附的气体。 化学吸附数据可靠地转换为催化剂的关键参数:金属分散度、活性表面积、晶粒大小平均值、表面酸度或碱度及活化能。 此外,可通过快速 BET 总表面积测量对催化剂进行原位测试,从而监测样品微观结构的可能变化。
ChemiSorb 2720 是一款入门级化学吸附和物理吸附分析仪,非常适合脉冲化学吸附、单点 BET 表面积和总孔体积测量。 ChemiSorb 2720 有一个吸附分析专用端口和一个独立的样品制备专用端口。 仪器还具有一个内置冷却风扇(用于在高温活化后加速样品冷却)、4 个载气进口和 1 个制备气体进口,以及在排气端口连接质谱仪或其他外部检测仪的可选功能。 仪器具有可亲身实践的校准和进气程序,因此成为气固表面相互作用研究领域的理想教学工具。
ChemiSorb 2750 的功能进一步增强,增加了进样回路阀,用于以脉冲方式在催化剂上注入活性气体,并采用增强型双端口设计,允许对两个样品进行原位制备和分析。 两个样品端口均可用作分析端口或脱气端口,无需移动样品,从而降低转移过程中污染催化剂的几率并节省宝贵的实验室时间。
可选的 ChemiSoft TPx 系统(程序升温控制器及软件)扩展了 ChemiSorb 2720 和 2750 的功能,将程序升温还原、氧化和脱附(TPR、TPO 和 TPD)纳入其中。 ChemiSoft TPX 软件包含高级数据压缩和报告选项。
特性与优点:
双端口用于样品制备和分析均可,可在分析另一个样品的同时激活催化剂,提高了通量
样品在高温下活化后可快速冷却至环境条件,缩短了分析时间。
具有连接外部检测仪(如质谱仪)的可选接口,提高了检测能力
可选配 ChemiSoft TPx 系统,增强了仪器的分析多功能性
ChemiSorb 2720 规格
样品参数
活性气体体积 | 最小值: 0.001 cm³ 最大值: 大于 10 cm³ |
活性比容 | 最小值: 0.0001 cm³/g 最大值: 大于 20 cm³/g |
表面积 | 最小值: 0.2 m² 最大值: 199.9 m² |
比表面积 | 最小值: 0.02 m²/g 最大值: 仅限于称量足够小的样品 |
孔体积 | 最小值: 0.0001cm³ 最大值: 0.15cm³ |
样品尺寸 | 最大直径 1 cm³ x 长 3 cm³ |
样品端口 | 1 个专用样品端口和 1 个专用分析端口 |
通量 | 活性体积: 取决于进样步骤;通常每个样品 1 到 2 小时 表面积: 通常每个样品 12 分钟 总孔体积: 通常每个样品 45 分钟 |
制备温度 | 35 °C 至 400 °C,带加热套 |
精度/可再现性
活性体积 | 低和中低: 通常优于 ± 2%,可再现性为 ± 0.5% 高: 通常优于 ± 1.5%,可再现性为 ± 0.5% |
表面积 | 低和中低: 通常优于 ± 3%,可再现性为 ± 0.5% 高: 通常优于 ± 2%,可再现性为 ± 0.5% |
补给物
气体 | 氨气、一氧化碳、氢气、一氧化二氮和氧气。 氮气、氩气、氪气、乙烷、正丁烷和其他非腐蚀性气体与氦气的混合物。 建议单点分析使用 30% N₂ 和 70% He 的混合物。 建议多点分析使用 He 和大约 5%、12%、18% 和 24% N₂ 的混合物。 |
冷却液 | 根据吸附物选择使用液氮或氩气、溶剂雪泥浴、冰水 |
裸露材料
样品管 | 石英(化学吸附);硼硅酸盐(物理吸附) |
裸露材料 | 不锈钢、硼硅玻璃、橡胶、铼钝化钨丝、PEEK、特氟龙、镍、硅胶(隔膜)。 用于惰性气体路径的黄铜和铜 |
工作环境
温度 | 工作温度范围为 15 °C 至 35 °C(59 °F 至 95 °F); 储存或运输温度范围为 0 °C 至 50 °C(32 °F 至 122 °F) |
湿度 | 相对湿度范围为 20% 至 80%,无冷凝 |
电气
电压 | 100、120、220 或 240 VAC ± 10% |
频率 | 50/60 Hz |
功率 | 1.25 A (100/120 VAC) 0.75 A (220/240 VAC) |
实体规格
高度 | 53 cm(20.9 英寸) |
宽度 | 46.5 cm(18.3 英寸) |
深度 | 30.5 cm(12 英寸) |
重量 | 18 kg(40 磅) |
ChemiSorb 2750 规格
样品参数
活性气体体积 | 最小值: 0.001 cm³ 最大值: 大于 10 cm³ |
活性比容 | 最小值: 0.0001 cm³/g 最大值: 大于 20 cm³/g |
表面积 | 最小值: 0.2 m² 最大值: 199.9 m² |
比表面积 | 最小值: 0.02 m²/g 最大值: 仅限于称量足够小的样品 |
孔体积 | 最小值: 0.0001cm³ 最大值: 0.15cm³ |
样品尺寸 | 最大直径 1 cm³ x 长 3 cm³ |
样品端口 | 两个样品制备/分析端口 |
通量 | 活性体积: 取决于进样步骤;通常每个样品 1 到 2 小时 表面积: 通常每个样品 12 分钟 总孔体积: 通常每个样品 45 分钟 |
制备温度 | 35 °C 至 400 °C,带加热套 |
气体进样回路 容量 | 仪器标配三种容量:100μL、500μL、1000μL;提供其他大小的容量 |
精度/可再现性
活性体积 | 低和中低: 通常优于 ± 2%,可再现性为 ± 0.5% 高: 通常优于 ± 1.5%,可再现性为 ± 0.5% |
表面积 | 低和中低: 通常优于 ± 3%,可再现性为 ± 0.5% 高: 通常优于 ± 2%,可再现性为 ± 0.5% |
补给物
气体 | 氨气、一氧化碳、氢气、一氧化二氮和氧气。 氮气、氩气、氪气、乙烷、正丁烷和其他非腐蚀性气体与氦气的混合物。 建议单点分析使用 30% N₂ 和 70% He 的混合物。 建议多点分析使用 He 和大约 5%、12%、18% 和 24% N₂ 的混合物。 |
冷却液 | 根据吸附物选择使用液氮或氩气、溶剂雪泥浴、冰水 |
裸露材料
样品管 | 石英(化学吸附);硼硅酸盐(物理吸附) |
裸露材料 | 不锈钢、硼硅玻璃、橡胶、铼钝化钨丝、PEEK、特氟龙、镍、硅胶(隔膜)。 用于惰性气体路径的黄铜和铜 |
工作环境
温度 | 工作温度范围为 15 °C 至 35 °C(59 °F 至 95 °F); 储存或运输温度范围为 0 °C 至 50 °C(32 °F 至 122 °F) |
湿度 | 相对湿度范围为 20% 至 80%,无冷凝 |
电气
电压 | 100、120、220 或 240 VAC ± 10% |
频率 | 50/60 Hz |
功率 | 1.25 A (100/120 VAC) 0.75 A (220/240 VAC) |
实体规格
高度 | 53 cm(20.9 英寸) |
宽度 | 46.5 cm(18.3 英寸) |
深度 | 30.5 cm(12 英寸) |
重量 | 22 kg(48 磅) |
典型的化学吸附应用
催化剂 – 催化剂的活性表面积和孔结构对反应速率和产物收率有很大影响。 限制孔径只允许所需大小的分子进出,从而产生主要生产所需产品的选择性催化剂。 对于为特定目的选择催化剂、评定催化剂供应商的资格,以及测试催化剂随时间推移的性能变化以确定何时应该重新活化或更换催化剂来说,化学吸附实验非常有价值。
燃料电池 – 包括 Pt/C、PtRu/C 和 PtRuIr/C 在内的铂基催化剂可通过程序升温还原来测定氧化物相的数量,或者通过脉冲化学吸附来表征金属表面积、金属分散度和晶粒尺寸平均值。
部分氧化 – 锰、钴、铋、铁、铜和银的氧化物常用于氨、甲烷、乙烯、丙烯等的气相氧化。 程序升温氧化和程序升温脱附可用于测量氧从这些催化剂脱附产生的热量和氧从金属氧化物脱附产生的热量。
催化裂化 – 催化工艺广泛用于精炼石油。 沸石等酸性催化剂可用于催化裂化,通常使用氨化学吸附和程序升温脱附来表征,以测定酸性位点的数量和强度。
含铂、铼、二氧化硅固载锡、氧化铝或二氧化硅-氧化铝的催化重整催化剂用于生产氢气、芳烃和烯烃。 这些催化剂通常使用脉冲化学吸附技术来表征,以测定活性位点的数量、金属分散百分比和晶粒大小平均值。 诸如含有贵金属(通常为铂)的小孔沸石(发光沸石和 ZSM-5)等异构化催化剂用于将直链烷烃转化为支链烷烃,从而提高混合汽油的辛烷值和价值。 程序升温还原和脉冲化学吸附通常结合使用以表征这些催化剂。
加氢裂化、加氢脱硫和加氢脱氮催化剂通常含有金属硫化物(镍、钨、钴和钼)。 加氢裂化催化剂用于处理含有不适合典型催化裂化工艺的多环芳烃的原料。 加氢裂化过程用于将这些低价值产品升级为汽油和柴油燃料。 加氢脱硫和加氢脱氮分别用于从石油原料中去除硫和氮。 硫和氮都是催化毒物,如果不从汽油和柴油中去除,它们也是污染源(酸雨)。 程序升温还原和氧化学吸附用于表征这些材料的氧化物相和活性表面积。
费托合成使用钴基和铁基催化剂将合成气体(一氧化碳和氢气)转化为比甲烷大的碳氢化合物。 费托工艺非常重要,因为它们可以提供富含氢且不含硫或氮的碳氢化合物。 这些碳氢化合物是一种潜在的液体燃料,易于运输和配送,然后可以重整为氢气以供应燃料电池。 这些催化剂通常通过脉冲化学吸附和程序升温脱附表征,以测定金属表面积和金属晶粒大小的平均值。