Surface Chemical-State Analysis of Metal Oxide Catalysts
Aplikace | 2012 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Heterogenni katalyzatory zalozene na kovovych oxidech jsou ve farmaceutickem, petrochemickem i energetickem prumyslu kľicove pro dosazeni pozadovane konverze a selektivity reakci. Povrchova chemicka stavba aktivni slozky ovlivnuje rychlost i vyber produktu, proto je dolezite precizne stanovit oxidacni stavy kovu a distribuci kontaminantu na povrchu katalyzatoru.
Cilem studie bylo porovnat povrchovou chemickou kompozici dvou serii katalytickych vzorku, ktere se lisi vykonem v prumyslovem procesu. Jedna seria vykazovala ocekavane parametry, druha byla vyhodnocena jako nedostatecna. Pomoci rentgenove fotoelektronove spektroskopie (XPS) se identifikovaly a kvantifikovaly rozdily v chemickych ststatech a elementarnim slozeni povrchu.
Vzorky v hrubem pulverizovanem stavu byly pevne pritlaceny na uhlikem pokrytou aktivni pletinku o rozmerech 60 × 60 mm. Nasledne se automaticky uvedly do vakua v rychle vstupni komoře FEAL a presunuly do analyzatoru Thermo Scientific K-Alpha.
Oba vzorky vykazovaly podobne zastoupeni klizevych prvku (si, cl, Zn, Cu), s lehce vyssim podilem uhliku a nizsim kysliku u nevyhovujici serie, coz lze pripisat rozdilne povrchove kontaminaci.
Vysokorozlisovymi snimky Cu2p spekter se urcil pomer oxidacnich stavu Cu I a Cu II. U serii s ocekavanym vykonem dosahl pomer Cu I ku Cu II hodnoty 3 ku 2, zatimco u nevyhovujici serie je pomer 1 ku 3. Zvyseny podil Cu II na povrchu nevyhovujici serie muze vysvetlit snizeny katalyticky vykon, protoze optimalni protokol redukce kovu vedl k nezadouci oxidaci aktivni slozky.
Rentgenova fotoelektronova spektroskopie poskytuje:
Trendy v oblasti XPS katalyzatoroveho vyzkumu zahrnují:
Studie demonstrovala, ze rozdil v pomeru oxidacnich stavu Cu na povrchu katalyzatoru muze bezprostredne ovlivnit jeho vykon. XPS je efektivni a univerzalni metoda pro diagnostiku kvality prumyslovych katalyzatoru a pripravu optimalniho redukcniho protokolu.
Bez uvedeneho seznamu literatury v puvodni zprave.
X-ray
ZaměřeníMateriálová analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Heterogenni katalyzatory zalozene na kovovych oxidech jsou ve farmaceutickem, petrochemickem i energetickem prumyslu kľicove pro dosazeni pozadovane konverze a selektivity reakci. Povrchova chemicka stavba aktivni slozky ovlivnuje rychlost i vyber produktu, proto je dolezite precizne stanovit oxidacni stavy kovu a distribuci kontaminantu na povrchu katalyzatoru.
Cíle a přehled studie / článku
Cilem studie bylo porovnat povrchovou chemickou kompozici dvou serii katalytickych vzorku, ktere se lisi vykonem v prumyslovem procesu. Jedna seria vykazovala ocekavane parametry, druha byla vyhodnocena jako nedostatecna. Pomoci rentgenove fotoelektronove spektroskopie (XPS) se identifikovaly a kvantifikovaly rozdily v chemickych ststatech a elementarnim slozeni povrchu.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky v hrubem pulverizovanem stavu byly pevne pritlaceny na uhlikem pokrytou aktivni pletinku o rozmerech 60 × 60 mm. Nasledne se automaticky uvedly do vakua v rychle vstupni komoře FEAL a presunuly do analyzatoru Thermo Scientific K-Alpha.
- Technika: rentgenova fotoelektronova spektroskopie (XPS)
- Analyzator: Thermo Scientific K-Alpha
- Vstupni komora: fast entry airlock (FEAL)
- Podpora vzorku: kovova pletinka s vodivou uhlikovou paskou
Hlavní výsledky a diskuse
Oba vzorky vykazovaly podobne zastoupeni klizevych prvku (si, cl, Zn, Cu), s lehce vyssim podilem uhliku a nizsim kysliku u nevyhovujici serie, coz lze pripisat rozdilne povrchove kontaminaci.
Vysokorozlisovymi snimky Cu2p spekter se urcil pomer oxidacnich stavu Cu I a Cu II. U serii s ocekavanym vykonem dosahl pomer Cu I ku Cu II hodnoty 3 ku 2, zatimco u nevyhovujici serie je pomer 1 ku 3. Zvyseny podil Cu II na povrchu nevyhovujici serie muze vysvetlit snizeny katalyticky vykon, protoze optimalni protokol redukce kovu vedl k nezadouci oxidaci aktivni slozky.
Přínosy a praktické využití metody
Rentgenova fotoelektronova spektroskopie poskytuje:
- Vysoce povrchovou selektivitu vyhodnoceni prvkovych a oxidacnich stavu
- Analýzu vodicich i nevodicich komponent bez dodatecne preparace
- Rychlou diagnostiku odchylek serii v prumyslovych katalyzatorech
Budoucí trendy a možnosti využití
Trendy v oblasti XPS katalyzatoroveho vyzkumu zahrnují:
- Hlubkove profilovani for zahrnuti vrstve po vrstve
- Operando podminky mereni za reálnych reakcnich podminek
- Kombinaci s dalšími povrchovymi analytickymi metodami pro komplexni obraz struktury a aktivity
Závěr
Studie demonstrovala, ze rozdil v pomeru oxidacnich stavu Cu na povrchu katalyzatoru muze bezprostredne ovlivnit jeho vykon. XPS je efektivni a univerzalni metoda pro diagnostiku kvality prumyslovych katalyzatoru a pripravu optimalniho redukcniho protokolu.
Reference
Bez uvedeneho seznamu literatury v puvodni zprave.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Investigating the oxidation of a cobalt-based catalyst using X-ray photoelectron spectroscopy
2020|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE Investigating the oxidation of a cobalt-based catalyst using X-ray photoelectron spectroscopy The Thermo Scientific™ K-Alpha™ X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) System was used to investigate the surface chemical change between a fresh γ-alumina supported Co(Ni) MoS hydrodesulfurization catalyst and…
Klíčová slova
oxide, oxidecomos, comosxps, xpssulfide, sulfidecatalyst, catalystoxidation, oxidationphotoelectron, photoelectronchemical, chemicalintesnity, intesnitybinding, bindingphase, phasemos, mosalumina, aluminasulphide, sulphideamount
K-Alpha: Compositional XPS Analysis of a Cu(In,Ga)Se2 Solar Cell
2011|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Note: 52165 K-Alpha: Compositional XPS Analysis of a Cu(In,Ga)Se2 Solar Cell Tim Nunney, Thermo Fisher Scientific, East Grinstead, West Sussex, UK Key Words • K-Alpha The Thermo Scientific K-Alpha XPS was used to investigate the elemental and chemical structure…
Klíčová slova
cigs, cigsalpha, alphasolar, solardepth, depthlighting, lightinglayer, layerreflex, reflexprofiled, profiledthin, thinprofile, profilefilm, filmxps, xpscell, cellthermo, thermoafrica
Analyzing Contact Lens Samples
2010|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Note: 51932 Analyzing Contact Lens Samples Outi Mustonen, Tim Nunney, Thermo Fisher Scientific, East Grinstead, UK Key Words • K-Alpha • XPS The Thermo Scientific K-Alpha was used to analyze the elemental and chemical composition of a set of…
Klíčová slova
lens, lenscontact, contactrecipe, recipealpha, alphaxps, xpstreatments, treatmentselemental, elementalbatch, batchchemical, chemicalafrica, africacomposition, compositionsurface, surfacethickness, thicknesscoating, coatinglarge
Cleaning Metal Oxides Using Argon Cluster Ions to Prevent Surface Modification
2014|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Christopher Deeks, Paul Mack, Thermo Fisher Scientific, East Grinstead, UK Appli cat i on N ote 5 2 6 0 6 Cleaning Metal Oxides Using Argon Cluster Ions to Prevent Surface Modification Key Words XPS, MAGCIS, Argon Clusters, Cleaning, Metal…
Klíčová slova
cleaning, cleaningxps, xpscluster, clustermonatomic, monatomicreceived, receivedmagcis, magcissputter, sputtersurface, surfacetaken, takenion, ioncleaned, cleanedargon, argonclustercleaned, clustercleanedsurvey, surveybeam