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keaphon

金虫 (小有名气)

[交流] [求助]关于TPR实验中空速的选择。

最近搭建了TPR装置,做了几个样品,发现几个问题:
1、大部分标准的TPR(成品仪器)样品量一般在50mg左右,气体流量在30ml左右。该条件是如何确定的?我的反应管内径6mm,样品比重接近2,这样的话,几十毫克的量在反应管中高度只有几个毫米,对实验会有什么影响?
2、我在测试过程中采用500mg样品(呵呵,没经验啊),30ml/min的10%H2,低温时情况很好,可是800度以上的时候,突然间温度大幅度波动,最大的时候波动达到300度,停止加热,波动马上消失。跟师兄讨论,说是飞温了,有可能是床层、空速没有匹配好。
  那么,请教虫虫们,TPR过程中,样品量和空速的选取本着什么原则呢?
  另外,我在TCD之前采用的是硅胶脱水,不知道可以否,因为据说硅胶无法脱出微量水。

[ Last edited by nxl5096224 on 2007-6-5 at 18:39 ]
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五年后重新回归可研,自勉!
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xmclyn

铁杆木虫 (知名作家)

男怕优柔寡断,女怕矫揉做作


berlin(金币+1):感谢应助,继续讨论
我认为TPR中H2混合气的流速与色谱有关系,一般TCD的载气在30-40之间,根据你色谱的最佳载气流速来选择H2混合气的流速。
样品装量应该与信号对应,样品太多,太少都不好,你可以实验几次,找到一个相对较好的量,使TPR的峰比较好。
飞温与你的控温装置有关系,与别的无关。
我以前用KOH吸收水。
不知道说的对不对,大家交流吧
2楼2006-11-21 11:09:16
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keaphon

金虫 (小有名气)

感谢楼上虫虫的解释。但是关于飞温的问题:由于我采用控温热偶在炉膛内,而在床层内另外加了一个热偶监视床层温度。在床层温度波动的时候,炉温是很稳定的线性增长,没有出现任何的波动。应该不会是控温系统的问题吧。
我在想,还原反应是一个强放热的反应,会不会是我取的样品量太多(500mg),而空速过小,使得反应产生的热不能被带走,从而导致飞温呢?
  可是,如果是这样的话,为什么会不是简单的温度飙升,而是接近三百度的波动呢?
五年后重新回归可研,自勉!
3楼2006-11-21 14:49:31
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coco2004

铁杆木虫 (正式写手)


rabbit7708(金币+1):呵呵。一直关注本版的热心虫子,奖励喽!:)
影响TPR的因素:
     催化剂的重量: 理论上, Tm不受催化剂重量的影响。实际上 ,催化剂装量过多,不但会使TPR峰数目减少,而且使Tm升高。当催化剂装量过多时,会造成检测温度和催化剂实际温度的偏差,且还原时催化剂床层内形成H2浓度梯度。
     关于水的问题:我们这里如果消除一般用冷阱!
不知道对楼主会不会有帮助!
4楼2006-11-21 15:09:18
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keaphon

金虫 (小有名气)

引用回帖:
Originally posted by coco2004 at 2006-11-21 03:09 PM:
影响TPR的因素:
     催化剂的重量: 理论上, Tm不受催化剂重量的影响。实际上 ,催化剂装量过多,不但会使TPR峰数目减少,而且使Tm升高。当催化剂装量过多时,会造成检测温度和催化剂实际温度的偏差,且还原时催 ...

感谢,通过跟师兄交流,得到的建议是床层越是“瘦高”对传质越是有利。那么,在样品比重较大的情况下,为了使得床层不至于过于“矮胖”,理论上添加石英沙稀释是不是对传质传热更为有利呢?
五年后重新回归可研,自勉!
5楼2006-11-21 15:18:36
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coco2004

铁杆木虫 (正式写手)

★ ★
rabbit7708(金币+2):谢谢一直关注。辛苦了!:)
不知道你搭建TPR装置的目的哦!不知是为了看峰型讨论催化剂性质或是别的目的。
     添加石英砂可以稀释催化剂,如果是强放热反应,可以使温度均匀些,不至于局部过热,消除温度梯度。对于传质有利,可能是由于H2与Cat接触更充分的缘故。
     不过如果是注重于峰形的话,我们这里Cat都只是一层就可以了,而且不添加石英砂的!
     个人观点,仅供参考哦!
6楼2006-11-21 15:51:48
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keaphon

金虫 (小有名气)

非常感谢楼上。
五年后重新回归可研,自勉!
7楼2006-11-21 16:00:00
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edward.sun

金虫 (小有名气)

关于TPR的问题

★ ★ ★
rabbit7708(金币+3):谢谢,相当详细了。而且清晰!:)这些里面我只用过温控仪,确实有很大关系呢。质量也是和价钱成正比的呀!:)
关于第一个问题,确定加入催化剂的量和气体流速的原则,觉得与几个方面有关系,1.天平的最低称量值。2.信号峰的多少和各个峰的差别。3.出峰时间。比如一般来讲样品加入少会好一点(我以前做实验都是30mg。你的50mg是从那里来的),这个量的选取是因为再少的量天平称量就有误差了。样品的量大,信号峰分离就不明显,容易两个峰分不开,所以量要少一点好。当然,气流要慢一点好,快的话可能有些信号就没有了,但是液不能太慢,太慢可能使得一些峰不能还原。温度也选择也是这样。应该来讲,一般来讲,所谓常用条件是来参考的,具体的实验,您还是要具体对两三个样品来确定,找到最佳调节,然后再确定该条件,平行做其它的催化剂才有的比较。

关于飞温,这个问题应该与你的控温装置有关系。可能是您的控温仪器在低温是进行了自整定,但是没有在800度附近自整定的原因,需要升温到800度,然后自整定。

个人意见,仅供参考
8楼2006-11-22 09:56:04
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keaphon

金虫 (小有名气)


berlin(金币+1):有始有终,等问题解决了以后,在这里说明一下过程,好吗?
收到,非常详细,谢谢、
五年后重新回归可研,自勉!
9楼2006-11-22 13:34:39
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keaphon

金虫 (小有名气)


rabbit7708(金币+1):谢谢,有始有终。好习惯!:)
呵呵,昨天重新做了一次实验,同样的样品,同样的升温程序,载气流量,唯独将样品量由前一天的500mg降低到100mg,结果没有发现飞温现象,温度一直很平稳,呈线性上升。
结论: 飞温与温控无关,应该是由于空速太低导致还原放热无法及时带出,在高温时加剧,结果导致飞温。
  谢谢各位的指点,很多很有价值的建议,我会在以后留意,谢谢斑竹的支持。
五年后重新回归可研,自勉!
10楼2006-11-22 16:07:13
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