Automātisks ķīmiskās adsorbcijas analizators katalizatoru raksturošanai, ChemiSorb Auto
Kompakts, pilnībā automatizēts ķīmiskās adsorbcijas analizators katalizatoru aktīvās virsmas, metālu dispersijas un virsmas ķīmisko īpašību noteikšanai. Nodrošina impulsu ķīmiskās adsorbcijas un temperatūras programmētās TPR, TPO, TPD un TPSR analīzes temperatūrā līdz 1000 °C.
Micromeritics ChemiSorb Auto ir kompakts, pilnībā automatizēts ķīmiskās adsorbcijas analizators, kas paredzēts katalizatoru un citu ķīmiski aktīvu materiālu virsmas īpašību izpētei un kvalitātes kontrolei.
Iekārta apvieno augstu mērījumu precizitāti ar vienkāršu lietošanu, piedāvājot galvenās katalizatoru raksturošanas metodes bez sarežģītākām pētniecības sistēmām raksturīgajām izmaksām un konfigurācijas iespējām.
ChemiSorb Auto nodrošina:
- Impulsu ķīmisko adsorbciju (Pulse Chemisorption) – katalizatoru aktīvo centru koncentrācijas, metālu dispersijas un aktīvās virsmas laukuma noteikšanai.
- Temperatūras programmēto reducēšanu (TPR) – reducēšanās temperatūru un reducējamo komponentu daudzuma noteikšanai.
- Temperatūras programmēto oksidēšanu (TPO) – oksidēšanās procesu un katalizatoru reģenerācijas īpašību izpētei.
- Temperatūras programmēto desorbciju (TPD) – virsmas skābo un bāzisko centru koncentrācijas un stipruma raksturošanai.
- Temperatūras programmētās virsmas reakcijas (TPSR) – katalītisko reakciju izpētei kontrolētos temperatūras un gāzu plūsmas apstākļos.
Analizators aprīkots ar augstas jutības siltumvadītspējas detektoru (TCD), precīzu gāzu dozēšanas sistēmu un krāsni ar maksimālo temperatūru 1000 °C.
Īpaši nelielais gāzu sistēmas iekšējais tilpums nodrošina ātru detektora reakciju un augstu mērījumu izšķirtspēju. Patentētais gāzu sajaukšanas vārsts ļauj veikt automātisku daudzpunktu kalibrēšanu, savukārt integrētā dzesēšanas sistēma samazina laiku starp eksperimentiem.
ChemiSorb Auto ir piemērots gan universitāšu un pētniecības laboratorijām, gan rūpniecības uzņēmumiem, kuriem nepieciešama uzticama un automatizēta katalizatoru raksturošana ikdienas darbā.
MicroActive™ programmatūra nodrošina pilnībā automatizētu eksperimentu vadību, iegūto datu apstrādi un katalizatoru virsmas īpašību analīzi.
Galvenās iespējas:
- Automātiska eksperimentu vadība – temperatūras programmu, gāzu plūsmu, dozēšanas impulsu un secīgu analīžu iestatīšana.
- Vizuāls metožu redaktors – eksperimenta posmu grafiska attēlošana, ļaujot pārbaudīt ieprogrammēto darbību secību.
- Interaktīva pīķu analīze – bāzes līnijas korekcija, pīķu integrēšana, sadalīšana un savstarpēja salīdzināšana.
- Metālu dispersijas aprēķini – aktīvās virsmas laukuma, metāla dispersijas un kristalītu izmēra noteikšana.
- Temperatūras programmēto reakciju analīze – reducēšanās, oksidēšanās un desorbcijas pīķu izvērtēšana.
- Kinētisko parametru aprēķini – aktivācijas enerģijas un citu reakcijas raksturlielumu noteikšana ar atbilstošiem matemātiskajiem modeļiem.
- Rezultātu salīdzināšana – vairāku eksperimentu grafiku pārklāšana un katalizatoru īpašību savstarpēja izvērtēšana.
- Automātiska datu eksportēšana un lietotāja pielāgojamu grafisku pārskatu sagatavošana.
Programmatūra ļauj saglabāt izstrādātās analīžu metodes un atkārtoti izmantot tās turpmākajiem mērījumiem, nodrošinot vienādus eksperimenta apstākļus un labāku rezultātu salīdzināmību.
Micromeritics ChemiSorb Auto paredzēts katalizatoru virsmas ķīmisko īpašību izpētei, to aktivitātes raksturošanai un kvalitātes kontrolei.
Galvenās pielietojuma jomas:
- Heterogēnie katalizatori – aktīvo centru koncentrācijas, metālu dispersijas un aktīvās virsmas laukuma noteikšana.
- Naftas pārstrāde un petroķīmija – hidrogenēšanas, krekinga, riforminga un citu katalītisko procesu katalizatoru raksturošana.
- Ūdeņraža tehnoloģijas – ūdeņraža ražošanas un konversijas katalizatoru reducēšanās un virsmas aktivitātes izpēte.
- Metālu oksīdi – reducēšanās un oksidēšanās temperatūru, reakciju intensitātes un redoksīpašību noteikšana.
- Zeolīti un skābie katalizatori – virsmas skābo centru koncentrācijas un stipruma sadalījuma analīze.
- Vides aizsardzības katalizatori – automobiļu izplūdes gāzu attīrīšanas, CO oksidēšanas un NOₓ samazināšanas katalizatoru raksturošana.
- Katalizatoru reģenerācija – oglekļa nogulšņu oksidēšanās procesu un katalizatoru īpašību izmaiņu izpēte pēc atkārtotas izmantošanas.
| Parametrs | Specifikācija |
|---|---|
| Modelis | ChemiSorb Auto 2730 |
| Mērīšanas metode | Dinamiskā ķīmiskā adsorbcija |
| Galvenās analīzes | Pulse Chemisorption, TPR, TPO, TPD, TPSR |
| Papildu analīzes | Breakthrough Curve, dinamiskā BET analīze (papildaprīkojums) |
| Temperatūras diapazons | No apkārtējās vides temperatūras līdz 1000 °C |
| Temperatūras diapazons ar CryoCooler | No −100 līdz 1000 °C |
| Sildīšanas ātrums līdz 400 °C | Līdz 100 °C/min |
| Sildīšanas ātrums 400–600 °C | Līdz 50 °C/min |
| Sildīšanas ātrums 600–800 °C | Līdz 25 °C/min |
| Sildīšanas ātrums 800–900 °C | Līdz 10 °C/min |
| Sildīšanas ātrums 900–1000 °C | Līdz 5 °C/min |
| Detektors | Augstas jutības siltumvadītspējas detektors (TCD) |
| Gāzu pieslēgvietu skaits | 8 |
| Nesējgāzu pieslēgvietas | 4 |
| Analīzes gāzu pieslēgvietas | 4 |
| Gāzu plūsmas kontrole | 2 precīzi masas plūsmas regulatori (MFC) |
| Gāzu dozēšana | Automātiska impulsu dozēšana ar spiediena mērīšanu |
| Gāzu kalibrēšana | Automātiska daudzpunktu kalibrēšana |
| Gāzu sajaukšana | Patentēts Blending Valve |
| Krāsns | Atverama tipa (Clamshell) ar automātisku temperatūras kontroli |
| Krāsns dzesēšana | Piespiedu gaisa dzesēšanas sistēma |
| Dzesēšanas ātrums | No 500 līdz 50 °C aptuveni 30 minūtēs |
| Masas spektrometra pieslēgšana | Papildaprīkojums |
| BET virsmas laukuma noteikšana | Papildaprīkojums |
| Programmatūra | MicroActive™ |
| Iekārtas konstrukcija | Kompakta galda iekārta |
Piezīme: temperatūras diapazona paplašināšanai līdz −100 °C nepieciešams CryoCooler papildaprīkojums. Atsevišķu analīžu iespējas ir atkarīgas no izvēlētās konfigurācijas.
ChemiSorb Auto darbojas pēc dinamiskās ķīmiskās adsorbcijas principa, izmantojot kontrolētu gāzes plūsmu un temperatūras izmaiņas.
Paraugs tiek ievietots reaktorā, caur kuru plūst nesējgāze vai izvēlēts reakcijas gāzu maisījums. Atkarībā no analīzes metodes paraugam tiek pievadīti noteikti gāzes impulsi vai veikta programmēta temperatūras paaugstināšana.
Augstas jutības siltumvadītspējas detektors (TCD) reģistrē gāzu sastāva izmaiņas, ļaujot noteikt adsorbētās, desorbētās vai reakcijā patērētās gāzes daudzumu.
Impulsu ķīmiskā adsorbcija
Paraugam tiek ievadīti precīzi dozēti gāzes impulsi. Daļa gāzes ķīmiski adsorbējas uz katalizatora aktīvajiem centriem, bet pārējā nonāk detektorā.
Salīdzinot ievadīto un detektēto gāzes daudzumu, iespējams aprēķināt aktīvo centru koncentrāciju, metāla dispersiju un aktīvās virsmas laukumu.
TPR – temperatūras programmētā reducēšana
Paraugs tiek pakāpeniski uzkarsēts reducējošas gāzes plūsmā. Reģistrējot gāzes patēriņu, iespējams noteikt reducēšanās temperatūras un reducējamo komponentu daudzumu.
TPO – temperatūras programmētā oksidēšana
Paraugs tiek uzkarsēts oksidējošas gāzes plūsmā. Metode ļauj pētīt materiāla oksidēšanās īpašības, katalizatoru reģenerāciju un uzkrājušos oglekļa nogulšņu oksidēšanos.
TPD – temperatūras programmētā desorbcija
Pēc izvēlētās gāzes adsorbcijas paraugs tiek pakāpeniski uzkarsēts, reģistrējot desorbētās gāzes daudzumu.
Metodi izmanto, piemēram, katalizatoru skābo un bāzisko centru koncentrācijas un adsorbcijas stipruma raksturošanai.
Automātiska gāzu kalibrēšana
ChemiSorb Auto izmanto patentētu gāzu sajaukšanas vārstu un precīzus masas plūsmas regulatorus. Sistēma automātiski sagatavo dažādu koncentrāciju gāzu maisījumus un veic daudzpunktu detektora kalibrēšanu.
Tas uzlabo mērījumu precizitāti un atkārtojamību, vienlaikus samazinot operatora iesaisti.
ChemiSorb Auto ir kompakta analītiskā sistēma, kuras standarta konfigurācija nodrošina galvenās ķīmiskās adsorbcijas un temperatūras programmēto reakciju analīzes.
Atbilstoši laboratorijas vajadzībām pieejams šāds papildaprīkojums:
1. CryoCooler
Paplašina analīžu temperatūras diapazonu līdz −100 °C, ļaujot veikt zemas temperatūras adsorbcijas un desorbcijas eksperimentus.
2. Masas spektrometra pieslēgums
Nodrošina iespēju papildināt TCD detektora mērījumus ar masas spektrometriju, lai identificētu atsevišķas gāzes un reakcijas produktus.
Īpaši noderīgs sarežģītu katalītisko reakciju izpētē, kad nepieciešams atšķirt vairākus vienlaikus veidojošos reakcijas produktus.
3. Dinamiskās BET analīzes opcija
Ļauj noteikt materiālu īpatnējās virsmas laukumu, izmantojot dinamiskās gāzu adsorbcijas metodi.
Opcijā ietilpst īpaša signāla paplašināšanas līnija, kas uzlabo BET mērījumu precizitāti.
Šī funkcija papildina katalizatoru raksturošanas iespējas, tomēr nav paredzēta detalizētas poru struktūras analīzes aizstāšanai.
