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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 催化反应 » [请教]催化菜鸟请教各位朋友关于CO催化氧化及相关问题，30金币奖励回帖的朋友，谢谢
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hljiang

铁杆木虫 (著名写手)

[交流] [请教]催化菜鸟请教各位朋友关于CO催化氧化及相关问题，30金币奖励回帖的朋友，谢谢

刚入门催化的菜鸟，在此请教各位朋友关于CO催化氧化及相关问题：

1，我用催化剂与石英砂混合做CO催化氧化后，想把催化剂拿出来表征，如XRD等，可是没办法分离催化剂与石英砂了，各位做类似工作的朋友有什么好办法么？

2，石英砂的混合一般遵从什么样的原则？那些催化剂需要加石英砂混合（我目前只做CO催化氧化）？加石英砂的比例是多少？

3，CO催化氧化就是传说中的TPD么？刚才看了一些大家讨论的TPR，TPD，看得云里雾里，真是不太明白什么才是真正的TPR和TPD，请教大家，我平时做的工作是把贵金属负载到载体上去(就是制备催化剂)，制备完了根据文献有时候直接加热条件下抽真空处理，有时候用H2气氛下还原，有时候用O2气氛下氧化处理，完了之后做CO催化氧化，看催化效率。这些分别对应什么，TPD，TPR，TPO？不太懂得对应关系，希望懂的朋友给予指点。

4，我们的装置是自己搭建的，只有一个装置，做所有的，如H2气氛下还原，O2气氛下氧化处理，以及CO催化氧化反应等。我们连了H2，CO，O2，He四种气体。还原的时候用H2/He,氧化的时候用O2/He,CO反应的时候用CO/O2/He，不知道这么用有没有问题，刚才在版上看到有朋友说H2和He不能混合用，因为热导系数太接近了，不知道用了的话会有什么不好的后果？

5，有没有做贵金属负载到载体上并经常做CO催化氧化课题的朋友，如果可以留下联系方式可以多交流，不甚感激！我现在的课题组只有我一个人做这个课题，所以缺乏交流，我又是刚入门，所以希望有朋友可以多探讨交流，感谢！

帖子标题已经编辑，谢谢版主提醒。

[ Last edited by hljiang on 2008-11-14 at 10:32 ]
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岂能尽如人意，但求无愧吾心
1楼 2008-11-13 17:03:59
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ratio

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★ ★ ★
hljiang(金币+3,VIP+0):非常感谢您的详细指点，帮我对TPR增加了一些认识，请多指教！
引用回帖:
Originally posted by hljiang at 2008-11-14 10:52:
多谢楼上两位大侠相助，很有帮助，已经评分，谢谢。
在此还有几个问题，
1，ratio朋友在2楼说到催化剂与石英砂的混合比例是1:1-3我感觉是不是石英砂太少了啊，我都是1：50-100倍混合啊，混合了之后要放在玛瑙研 ...

1、催化剂稀释的问题随着不同的情况是不一样的 ，我所说的也只是个通常情况。至于研磨问题，我认为楼主首先要考虑的是你需要的催化剂粒径是多大，这个和扩散有关的。如果催化剂过细，会造成传质阻力增大，压降飙升，有时甚至是很危险的。另外，我觉得石英砂也不是那么容易就可以研碎的。
2、关于TP，我据个例子吧。催化剂的氧化还原状态对反应有决定性的影响，比如催化剂的活性位是金属，由于一般催化剂制备完后都是氧化物，那么在使用之前就需要先还原，这个时候就会有一个问题：还原过程需要多高的温度？毕竟催化剂在体相 的状态下和高分散的状态下其氧化还原性能是不一样的，而且在催化剂中还存在活性组分和助剂、载体之间的密切相互作用，这些都能反应在催化剂的还原温度上。因此，我们需要做一个TPR，在对催化剂通还原气的条件下进行程序升温，比如从60度升至900度，升温速度控制在10度/分，这样就可以得到如下的曲线：横轴温度，纵轴H2的消耗。这样就可以判断出催化剂的还原温度等等信息。TPO的原理是类似的。TPD是先用吸附质对催化剂进行饱和吸附，然后在程序升温的条件下，使之脱附，做出脱附物质浓度对温度的曲线，从而判断催化剂表面与吸附质相互作用的强弱。
你所说的应该不算是TPR等，这些应该属于催化剂评价的范畴，而TPR等等是属于催化剂表征的范畴（尽管有位老师说过：反应也是催化剂表征的手段之一）。当然，如果你的反应是在程序升温的条件下进行，测定不同温度下的转化率选择性等，可以称之为另一种TPR：temperature programed reaction，程序控温反应（曾经在一篇文献中看过这个提法）。
其他几个问题我也拿捏不准，我也菜，但是爱讨论，hoho。
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8楼2008-11-14 12:34:03
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ratio

荣誉版主 (职业作家)

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★ ★ ★ ★ ★ ★
yutian.35(金币+2,VIP+0):感谢热心应助！
^_^@^_^(金币+2,VIP+0):回答很详细，追加奖励。哈哈
hljiang(金币+2,VIP+0):谢谢帮助！
1、分离的问题非常麻烦，有时就是瞪着眼睛拿个镊子把催化剂再挑出来，或者可以研磨，应为石英砂一般是磨不碎的，然后过筛。我现在的做法是用于表征的催化剂就不用石英砂稀释了。这一点我也没有什么好办法，曾经也想求助的，呵呵。
2、个人认为，混合的原则是：颗粒大小应相同。至于比例嘛，不一定，一般1：1~1：3吧
3、TP=temperature program，升序控温，是一种实验手段，就是使温度按照程序设定变化。TPD、TPR、TPO分别指：程序升温脱附、程序升温还原、程序升温氧化
4、是可以一起用的，我不熟悉你的反应，但是感觉你所说的还原氧化的处理都可以算是对催化剂的一个活化过程，这样处理就相当与在反应前对催化剂的原位还原或氧化，没问题。至于H2和he一起用，又联系到热导系数，可能是在热导检测器上不好区分吧，这个我不太了解
5、我不是……


愚见……
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2楼2008-11-13 18:01:37
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silhouettecn

金虫 (小有名气)

小木虫
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
yutian.35(金币+3,VIP+0):感谢热心应助！
^_^@^_^(金币+2,VIP+0):奖励理由如楼上。欢迎常来指导！
hljiang(金币+4,VIP+0):多谢帮助！不知道您可有相关程序升温的相关ppt或资料可以分享？
1，我用催化剂与石英砂混合做CO催化氧化后，想把催化剂拿出来表征，如XRD等，可是没办法分离催化剂与石英砂了，各位做类似工作的朋友有什么好办法么？

2，石英砂的混合一般遵从什么样的原则？那些催化剂需要加石英砂混合（我目前只做CO催化氧化）？加石英砂的比例是多少？

3，CO催化氧化就是传说中的TPD么？刚才看了一些大家讨论的TPR，TPD，看得云里雾里，真是不太明白什么才是真正的TPR和TPD，请教大家，我 平时做的工作是把贵金属负载到载体上去(就是制备催化剂)，制备完了根据文献有时候直接加热条件下抽真空处理，有时候用H2气氛下还原，有时候用O2气氛 下氧化处理，完了之后做CO催化氧化，看催化效率。这些分别对应什么，TPD，TPR，TPO？不太懂得对应关系，希望懂的朋友给予指点。

4，我们的装置是自己搭建的，只有一个装置，做所有的，如H2气氛下还原，O2气氛下氧化处理，以及CO催化氧化反应等。我们连了H2，CO，O2，He 四种气体。还原的时候用H2/He,氧化的时候用O2/He,CO反应的时候用CO/O2/He，不知道这么用有没有问题，刚才在版上看到有朋友说H2和 He不能混合用，因为热导系数太接近了，不知道用了的话会有什么不好的后果？

5，有没有做贵金属负载到载体上并经常做CO催化氧化课题的朋友，如果可以留下联系方式可以多交流，不甚感激！我现在的课题组只有我一个人做这个课题，所以缺乏交流，我又是刚入门，所以希望有朋友可以多探讨交流，感谢！




对于问题1,建议LZ在做XRD时,先做一下相同质量的石英砂的XRD,然后,再做一下自己催化剂的XRD,分离是没有必要了.因为你根本没有办法分离.
由于不知道你的XRD是什么样,所以,可否进行扣除也没有办法说明.如果你的催化剂出峰与石英没有重叠,可以尝试一下.

对于问题2,加石英砂的目的不知道LZ明白不.一方面是为了避免那类反应放热问题,另外是为建立一个好的气体流通模式,即要求减少反应器壁对催化反应的影响,减少轴向的物质梯度影响.这样就要求催化剂颗粒大小,以及催化剂床层高度与反应器长度有一个很好的比例,由于催化剂量一般比较少,所以,需要加一定量的惰性物质实际以上要求. 如果你的催化量已经满足以上条件,那么,就没有必要再加石英砂了. 这两个条件是.催化剂颗粒与反应器管径的比值必须小于0.1. 床层高度与反应器直径比值应该在5-10之间.

问题三,我想,对于TPD TPR及TPO等LZ应该看一些专业方面的书,如陈诵英等写的催化与吸附.正如二楼所说,这些技术都是所谓的程序升温技术. CO催化氧化并不是TPD,也不是TPO. 一般做TPD或者TPO都是考察吸附物种随温度变化时的脱附现象.如TPD,楼主可能经常会看到CO-TPD, H-TPD等.这就是先在一定温度下吸附物种,然后,升温,得到吸附物种的脱附情况. 而且程序升温技术可以专门做一本书来写,这里根本没有办法完全说清,只能给一个大体了解了.

绝在多数实验都是一台装置接多路气的.这样做的前提是必须保证做不同反应物时,管路没有残余气体.对于H2和He混合的问题,这主要是指做TPR实验, ,一般不建议用H2和He气混合,因为,如果检测器为TCD,由于导热系数太近,由于He的变化产生的影响,有时会反应在H2上,导致出现错误的实验结果,所以,此时建议用Ar做平衡气. 如果用质谱,由于MS检测的M和电荷兰的比值,而4/2=2所以,在质谱有时也会给出错误的实验结果.所以,也不建议用.如果你的实验对于这种差别要求不是很严格,所以,完全可以不用管.再就是Ar或者N2比He便宜很多,从经济上讲也比较合算了.
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学无止境，苦为舟，赋为舵，
3楼2008-11-13 20:12:32
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ratio

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引用回帖:
Originally posted by silhouettecn at 2008-11-13 20:12:
1，我用催化剂与石英砂混合做CO催化氧化后，想把催化剂拿出来表征，如XRD等，可是没办法分离催化剂与石英砂了，各位做类似工作的朋友有什么好办法么？

2，石英砂的混合一般遵从什么样的原则？那些催化剂需要加 ...

受教了，好强大！！
想问一下：
1、关于第一个问题的解释，您这样做过吗？如果连着石英砂一起做XRD，磨样应该怎样处理呢？？
2、第二个问题中对于催化剂颗粒尺寸和反应管直径比、床层高度和反应管直径比的数值能否推荐点相关资料？我学理的，想多了解一点。

非常感谢！

[ Last edited by ratio on 2008-11-13 at 21:03 ]
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4楼2008-11-13 20:48:26
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